继8月18日在国际著名期刊《德国应用化学》发表超支化聚合物微观结构精准调控方面的研究进展后，9月9日，化材学院张道洪教授和姜宇副教授超支化聚合物团队再次在该期刊发表研究成果。
此次成果系团队在智能荧光高分子材料的制备与性能调控方面取得的新研究进展，论文题为Versatile Strategy for Multi-Stimuli-Responsive Fluorescent Material Based on Cross-Linking-Induced Emission. Application in Encryption。姜宇副教授为第一作者，他和张道洪教授为通讯作者，论文合作者还包括阿卜杜拉国王科技大学的Nikos Hadjichristidis教授，金沙威尼斯为第一署名单位。
智能荧光材料能够对外界刺激展现出荧光响应能力，具有可设计性强、灵敏度高、准确高效等诸多优点，被广泛应用于生物成像、发光传感、信息传输、信息加密与防伪等多个领域。近年来，能够对外界不同刺激产生多重响应性的荧光材料引起了越来越多研究者的关注，然而大部分多重刺激响应性荧光材料内部同时存在多种响应机制和发光机理，这不但影响了不同刺激响应行为间的高效兼容性，还不利于发展制备该类智能荧光材料的通用策略。此外，这类材料的响应逻辑通常随着材料制备的完成而固定，不能轻易调节。这些因素都显著制约了智能荧光材料的进一步发展与应用。
张道洪教授和姜宇副教授团队以前期开发的双马来酰亚胺基四苯乙烯（TMI）分子作为小分子交联剂，引入通过侧基后修饰策略制备的不同线形聚合物进行简单共混，构筑了具有多重刺激响应能力荧光材料体系。该体系具有以下特点：1、通过侧基后修饰策略可针对性地引入不同刺激响应性基团，基于统一的“刺激-交联-发射”荧光响应机制，赋予材料多样的刺激响应能力；2、不同刺激条件下的正交化反应确保了刺激响应行为间的高效兼容；3、通过调配共混材料的比例，可按需调控材料的响应逻辑。
该项研究成果选取光、热和化学刺激三种刺激源作为代表，引入邻甲基苯甲醛、呋喃和二硫环戊烷等响应性基团修饰的三种线形聚合物，与TMI简单共混制备了相应的多重刺激响应性荧光材料。在不同的刺激下，该材料均能展现出高效的响应行为，且不同刺激条件下的响应行为互不干扰。机理研究中作者依次考察了TMI分子内光致电子转移效应、聚合物玻璃化变温度变化以及交联网络结构形成对于材料荧光发射行为的影响，并明确了“刺激-交联-发射”的荧光响应机制。进而以此荧光材料作为油墨，构筑了聚合物@纤维素纸的纸质智能器件，并用于自适应性信息加密系统的构筑，实现了防伪信息的多重加密、可逆的加密/解密，以及加密逻辑的简易调节。
2024-07-22