木質(zhì)素是一種自然界中含量豐富的可再生生物質(zhì)原料,之前關(guān)于木質(zhì)素發(fā)光性能的報導(dǎo)多集中在熒光領(lǐng)域,基于木質(zhì)素RTP的報道不多,且目前關(guān)于木質(zhì)素材料的發(fā)光性能研究僅包含其發(fā)光現(xiàn)象和應(yīng)用,而由于木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性其具體的發(fā)光機(jī)理卻并未被深入研究。
受木質(zhì)素?zé)晒獍l(fā)射的啟發(fā),馬驤課題組通過將LA-H摻雜至PVA中形成柔性薄膜(LA-H@PVA),以簡便的方式制備了木質(zhì)素余暉材料(圖1)。PVA基質(zhì)中豐富的氫鍵網(wǎng)絡(luò)可以有效地分散和固定LA-H,充分抑制了聚集誘導(dǎo)磷光猝滅以及激發(fā)三線態(tài)的非輻射躍遷過程。LA-H@PVA表現(xiàn)出依賴于激發(fā)波長的室溫磷光發(fā)射特性,通過改變激發(fā)波長進(jìn)行簡單的調(diào)控實現(xiàn)了多色(從藍(lán)色到綠色,再到黃綠色)室溫磷光發(fā)射(圖2)。
通過對乙醇提取木質(zhì)素前后的發(fā)光性能差異進(jìn)行分析,選取和木質(zhì)素代表性結(jié)構(gòu)類似的化合物愈創(chuàng)木酚基甘油-β-愈創(chuàng)木基丙醚(YCM)作為研究對象(圖3),實驗數(shù)據(jù)及理論計算研究表明:含有大量酚氧負(fù)離子的水解木質(zhì)素小片段是有效的發(fā)光物質(zhì)。此外,在體系中加入HI促進(jìn)木質(zhì)素水解后,LA-H的收率從9.2%提高到38.4%。
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