香港中文大学(深圳)唐本忠院士/深圳大学熊玉:开发新型可调室温磷光聚合物,推动柔性显示与动态防伪加密技术发展

近年来，有机室温磷光（RTP）材料凭借其长寿命发光特性，在防伪标签、光学加密、柔性显示等领域展现出重要应用价值。然而，大多数 RTP 材料仍存在磷光效率不高、颜色不易调控、稳定性较差等问题，尤其在非晶态聚合物体系中实现高效可调的 RTP 发光仍是一大挑战。

近期，香港中文大学（深圳）唐本忠院士/深圳大学熊玉通过合理的分子设计，以吡啶取代的三苯胺为发光基团，成功制备了均聚物P1、嵌段共聚物P2和离子型聚合物P3。系统研究了聚合物结构对其磷光性能的影响机制，并通过与聚乙烯醇（PVA）基质复合，显著提升了材料的成膜性与RTP性能。

研究发现，P1因疏水性强，在PVA基质中发生微相分离，难以形成有效氢键网络，导致磷光猝灭。为解决这一问题，在P2中引入丙烯酰胺链段，不仅实现了发光基团的空间分离，抑制了聚集导致发光猝灭，还构建了三维氢键网络，有效抑制了非辐射跃迁。P2在粉末状态下表现出绿色RTP，寿命达275.7毫秒；在PVA复合膜中，其磷光寿命进一步提升至612.5毫秒，余辉持续时间达8秒。为进一步调控发光颜色并提升磷光效率，进一步合成了离子型聚合物P3。P3在固态下表现出明亮的橙黄色磷光，寿命为4.2毫秒。尽管寿命相对较短，但其纯磷光发射特性与良好的水溶性为材料加工与应用提供了便利。

基于P1、P2和P3在磷光寿命、余辉颜色及光激活响应方面的差异，构建了一种多维动态防伪加密系统。通过将不同材料按图案化方式集成，实现了在关闭紫外光后按时间顺序逐步解密的动态效果，并利用光掩模技术实现了图案的可控显影。此外，将P2掺入PVA/PDMS复合薄膜中，成功制备出具有高拉伸性的弹性发光薄膜，该薄膜即使在60%拉伸形变下仍能保持可见的绿色余辉，显示出在柔性可拉伸显示器件中的应用潜力。该研究不仅为聚合物室温磷光材料的结构设计与性能调控提供了新思路，也推动了该类材料在高级防伪、信息加密与柔性光电等领域的实用化进程。

图1. 共聚物 P2在粉末、薄膜和 PVA 基质中的光物理性质。（a–c）荧光和磷光发射光谱；（d–f）时间分辨磷光衰减曲线；（g–i）CIE 坐标；（j）P2 在紫外光（365 nm）照射下及移除照射后的发光照片。

论文第一作者为深圳大学硕士研究生王康帆，共同第一作者为潘镱文，通讯作者为深圳大学熊玉副教授，共同通讯作者为香港中文大学（深圳）唐本忠院士。详见:Kangfan Wang#, Yiwen Pan#, Deliang Wang, Kaiwen Wu, Songwang Lin, Yu Xiong*, Dong Wang, Ben Zhong Tang*. Tunable room-temperature phosphorescence from amorphous polymers based on pyridine-substituted triphenylamine via rational molecular engineering. Sci. China Chem., 2025, doi.org/10.1007/s11426-025-2959-0。

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唐本忠，中国科学院院士、英国皇家化学会会士、发展中国家科学院院士、美国医学与生物工程院会士。2021年加入香港中文大学（深圳）担任理工学院院长、校长学勤讲座教授。唐本忠教授主要从事材料科学、高分子化学和生物医学诊疗等研究，是聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission, AIE）概念的提出者和引领者。已发表学术论文2,700多篇，h因子为216。现任Wiley出版社发行的Aggregate杂志主编。

熊玉，深大材料学院副教授，深圳市海外高层次人才。主要研究方向为有机室温磷光和长余辉发光功能材料。迄今共发表SCI论文50余篇，其中第一/通讯作者论文30余篇，包括J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater. (4篇)、Angew. Chem. Int. Ed.、Natl. Sci. Rev.、Adv. Funct. Mater. (4篇)、ACS Nano (3篇)、Adv. Sci.等，入选ESI高被引论文4篇、热点论文2篇。主持国家和省市级项目6项，担任Luminescence期刊青年编委，入选J. Mater. Chem. C期刊2024年“新锐科学家”。

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