超长室温磷光材料在信息安全、光学成像、传感检测、生物治疗等领域具有重要的研究价值。由于发光寿命和量子产率存在制衡关系，已报道的超长室温磷光材料的量子产率仍然较低。通常而言，实现高效室温磷光需要满足以下两个条件：一是促进系间窜越（ISC）速率，提高三线态激子的利用率；二是构筑刚性结构来抑制三线态激子的非辐射跃迁。目前，尽管研究者们提出了一些可行的超长室温磷光材料设计策略，如H-聚集体、分子共晶、主客体复合、掺杂、高分子聚合等，但量子产率高于50%的超长室温磷光材料仍然非常稀少。
近期，北京师范大学闫东鹏教授课题组利用“自下而上”的超分子配位自组装策略，制备出了一类新型的高效超长室温磷光金属有机框架MOF玻璃材料（量子产率高达75%）。研究表明，这些杂化玻璃材料具有高的杨氏模量和硬度，因而提供了一种刚性环境来减少三线态激子的非辐射跃迁，从而提高磷光效率。此外，杂化玻璃的发光并非荧光和磷光的混合光，而是直接来自于不同三线态能级的全磷光发射，这充分体现了该材料对三线态激子的高利用率。
由于玻璃的长程无序性，当改变金属离子和配体的投料比时，所制备的杂化玻璃仍然具有相似的结构和光学特征。此外，由于玻璃态物质在高温条件下具有一定的流动性和粘性，杂化玻璃还可以进一步被拉丝制成微米尺度（95–100 μm）的玻璃纤维。
最后，该研究组利用玻璃纤维的时间分辨多色室温磷光和空间分辨光波导特性，设计了一套全光学信息储存系统。因此，该工作不仅成功制备了具有高效的全磷光MOF玻璃材料，还拓展了该类材料在先进光子学方面的潜在应用。
论文信息
Highly Efficient and Direct Ultralong All-Phosphorescence from Metal−Organic Framework Photonic Glasses
Bo Zhou, Zhenhong Qi and Dongpeng Yan*
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202208735
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