苏州医工所在团簇发光荧光微球的研究中取得进展

白光发光二极管（WLED）作为一种节能、长寿命的固态照明技术，因其具有节能、寿命长、可靠性高、环境友好等诸多优点而得到广泛应用。相较基于无机发光体的WLED而言，聚合物发光二极管（PLED）提供了溶液处理的简化制造方案。通常，制造白光聚合物发光二极管（WPLED）需将多种荧光团加入聚合物基质以制得白光，这种多荧光团方法要求精确控制不同单体的比例，以确保各种荧光团的发射强度达到适当的平衡，增加了生产的复杂度，而开发单荧光团白光聚合物能显著简化WPLED制造工艺。最近研究发现一些非共轭荧光材料(Materials Today,2020,32: 275-292)，虽无π共轭结构，但在聚集状态下能发射可见光，称为团簇发光（CL）。这些基于CL的非传统发光聚合物（NPLs）具备多重发射特性，适用于白光发射。不过，相较于共轭荧光材料，大部分NPLs主要发射蓝光，只有少数能发射红光或白光。

为了实现长波长NPLs的制备，苏州医工所白鹏利团队通过交联和磺化反应制备了发白色和橙色光的聚苯乙烯微球，该材料具有覆盖整个可见光范围的宽发射光谱。利用这一发现，仅使用单一类型的磺化多孔聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球(SPDMs)便成功制造了性能优异的WPLEDs。同时，这些单分散的SPDMs在多个流式通道上展示出低荧光分布（CV < 5%），对流式校准材料领域的应用展现了巨大潜力。在另一实验中，通过将磺酸基团用钠磺酸盐转换，还获得了绿色荧光SPDMs，并使用三种（白色、绿色和橙色）SPDMs微球构建了Cu2+和pH响应的微阵列，用于加密和解码重要信息。这项工作为设计长波长NLPs提供了一种新颖、经济、有效的策略，并拓宽了NLPs在流式校准、防伪和LED制造中的应用。

图1.单分散团簇发光SPDMs的制备及应用示意图

图2.不同磺化度SPDMs微球的荧光性能

图3.单分散SPDMs-50-3微球的荧光显微镜与流式测试

该研究以题为“Synthesis of Broad Excitation Fluorescent Microspheres Based on Clusteroluminescence and Their Application in Anti-Counterfeiting and LED” 的论文发表在Advanced Functional Materials (中国科学院一区)上。苏州医工所白鹏利研究员为通讯作者，何良为本文第一作者。该研究得到国家重点研发计划、中国科学院青年创新促进会等项目的资助。

相关链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202410585