准重原子效应对室温磷光现象的影响

室温磷光材料在生物成像和防伪中的应用中，PVA基质可诱导非磷光小分子（如联苯和荧光素）产生超长寿命（4.20秒）的蓝色磷光（455 nm发射，量子效率8.72%），传统氧阻隔和氢键网络解释不足。研究发现PVA的准重原子效应通过增强自旋-轨道耦合和激子稳定化机制，模拟重原子效应但更环保，为新型RTP材料设计提供新理论。

　　

有机室温磷光（RTP）材料在从生物成像到防伪等应用中至关重要，相比无机材料具有诸多优势。一个关键挑战是增强自旋-轨道耦合（SOC）、体系间跃迁（ISC）以及稳定三重态激子，因为这些过程容易受到环境因素的抑制。尽管已经探索了多种分子和材料设计策略，但掺杂在聚合物基质（尤其是聚（乙烯醇）（PVA）中的小分子的RTP机制仍不完全清楚。传统的解释认为，掺杂PVA的RTP效应源于其氧屏障和刚性氢键网络。然而，我们的研究表明这些因素单独作用是不够的。我们发现，通常不具有磷光性的有机小分子（如联苯和荧光素）只有在PVA基质中才能表现出超长波长的蓝光磷光（λ_em = 455 nm，量子效率：8.72%，寿命：4.20 s）。这表明PVA具有一种未被认识到的内在特性，能够促进有效的SOC和ISC。我们提出了一种新的“类重原子效应”，即PVA的独特性质使其能够像重原子一样促进SOC，但却没有重原子的毒性和成本问题。这一理解对于设计新型RTP材料至关重要。