大连化物所卿光焱研究员/武汉纺织大学张福生博士AM：羟丙基纤维素的左手性圆偏振发光

圆偏振发光与物质之间的相互作用为诸多新兴技术发展提供了机会，如量子计算与信息加密、3D裸眼显示、不对称催化、手性传感和手性生物分子成像。如何同时获得大不对称因子（glum）和高量子产率（Φ）的圆偏振发光材料是实现这些应用的基础。具有液晶相的纤维素纳米晶体（CNC）与强荧光成分自组装研究为这个问题提供了解决方案。然而，传统的CNC体系仅被动产生右手性CPL（R-CPL），无左手性CPL（L-CPL），极大限制了手性功能化应用。

近日，中国科学院大连化学物理研究所卿光焱研究员和武汉纺织大学张福生博士合作提出了羟丙基纤维素结合聚集诱导发光体共组装，构筑L-CPL的策略，获得了大glum（+0.51）和高Φ（55.8%）的手性荧光薄膜。该薄膜还展现柔韧性、耐溶剂性、结构色可调性和多色L-CPL等综合特性，可以作为耐用性和多模式的光学防伪标识印刷在织物上，即使经过反复洗涤干燥，仍能保持光学稳定性，还可以作为手性光源，实现相反L-CPL/R-CPL诱导不对称光聚合反应。以下是两种手性功能化展示：

多模式光学防伪标识

CPL诱导不对称光聚合反应：

卿光焱研究员团队长期致力于纳米纤维素的手性功能化及新型聚集诱导发光体设计：多模式、可转换的手性光学防伪薄膜（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2204487.）；光子纤维素纳米晶的柔性汗液传感器（Small 2023, 19, 2207932.）；卤素键驱动聚集诱导发射骨架（ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 9751.）。这一研究是前期工作的延续：填补了纳米纤维素衍生化手性光学对称性研究的空白，为其手性功能化应用奠定基础，将推动纤维素手性光学材料在圆偏振3D显示器、手性分子传感和CPL成像等方面的应用。相关研究成果以“Intense Left-handed Circularly Polarized Luminescence in Chiral Nematic Hydroxypropyl Cellulose Composite Films”为题，于近日发表在Advanced Materials上，武汉纺织大学张福生博士为共同通讯作者，第一作者是硕士研究生黄裕晓。

文章链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202308742

作者简介：

卿光焱研究员，中国科学院大连化学物理研究所，博士生导师，国家基金委优秀青年，湖北省杰青。主要从事聚合物界面材料方面的研究工作，开发了一系列生物分子响应性聚合物材料、手性功能表面和面向翻译后修饰蛋白质组学的聚合物基富集材料与器件。以第一或通讯作者发表J. Am. Chem. Soc. (5 篇), Adv. Mater. (5 篇), Nat. Commun. (3 篇), Angew. Chem. Int. Ed. (2 篇), Sci. Adv., Acc. Chem. Res., Adv. Funct. Mater. (2篇), Chem. Sci. (4篇)等，总计发表SCI论文137篇，他引3000余次；申报国家发明专利40项，已获授权26项。主持国家自然科学基金面上项目四项，青年科学基金项目一项。以第二完成人获得了2011年湖北省自然科学一等奖，2012年12月被评选为湖北省楚天学者特聘教授，2014年7月获得湖北省杰出青年基金资助。2018年在中国科学院大连化学物理研究所，生物技术部成立生物分离分析与界面分子机制研究组，担任组长。2018年入选辽宁省“兴辽英才计划”创新领军人才，2019年获得国家基金委优秀青年科学基金资助（结题优秀），2020年入选大连市杰出青年科技人才。

实验室网站：

www.biosep.dicp.ac.cn

热烈欢迎申报研究组博士后，博士及硕士研究生。

张福生博士，武汉纺织大学化学与化工学院，讲师，主要从事纳米纤维素自组装及手性功能化——圆偏振光/发光、结构颜色材料和智能光子纤维开发，以第一作者或通讯作者在Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Small, ACS Appl. Mater. Interfaces等杂志发表9篇论文。

转自：“高分子科学前沿”微信公众号

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