双发射MOF杂化材料实现固态可逆色变发光光开关及其高级防伪应用

本文推荐一种基于锆基MOF（PCN-128 W）封装螺吡喃染料的新型杂化材料，通过高效FRET（F?rster共振能量转移）实现固态可逆色变光致发光（PL）切换（481 nm蓝光?634 nm红光）。该材料突破传统单发射光开关局限，利用MOF孔道赋予染料分子异构化自由度，并通过三重加密策略展示其在高级信息防伪领域的应用潜力。

　　

亮点

• 开发出首个基于PCN-128 W MOF的固态色变光开关杂化材料

• 通过主-客体FRET调控实现红-蓝双色可逆切换（Δλ=153 nm）

• 可见光触发螺吡喃MC→SP异构化使FRET效率动态调制

• 构建三重加密防伪图案展示实际应用价值

<材料表征>

PCN-128 W通过H₄ETTC配体与ZrCl₄溶剂热反应合成，结晶于P6/mmm空间群（图1a）。该框架具有沿c轴排列的4.4 nm六边形和1.5 nm三角形一维开放通道，其超大孔道为染料分子提供了"分子体操空间"，使固态光异构化效率提升3.2倍。PXRD证实杂化材料保持原始晶体结构，染料负载量达7.8 wt%。

<结论>

本研究成功构建了具有固态色变PL切换功能的双发射MOF杂化体系。锆基MOF PCN-128 W的大尺寸通道不仅为螺吡朗染料（MC形式）提供了"异构化运动场"，其刚性框架还通过抑制非辐射衰减将染料量子产率提升至62%。可见光触发SP形式的形成会关闭FRET通道，导致宿主蓝光"苏醒"（增强2.8倍）与染料红光"休眠"（减弱71%），这种"色彩跷跷板"效应可逆循环5次以上无衰减。基于此开发的三重加密防伪标签，犹如给信息上了分子级"变色龙保险锁"。