Page 41 - 《精细化工》2023年第3期

第 40 卷第 3 期 精 细 化 工 Vol.40, No.3
20 23 年 3 月 FINE CHEMICALS Mar. 2023

综论
纯有机室温磷光材料的应用

*
尹 扩，叶子湛，马 骧
（华东理工大学 化学与分子工程学院，上海 200237）

摘要：室温磷光材料由于其独特的三线态发光机理而具有 Stokes 位移大、激发态寿命长等特点。然而传统的室
温磷光材料多含重金属原子，随之产生的生物毒性问题和环境污染问题限制了其应用。相比之下，纯有机室温
磷光材料生产成本低、毒性小，可通过分子工程对有机结构进行灵活的设计和修饰，使其具有更丰富的发光特
性，在防伪加密、有机电致发光、生物成像、传感检测等方面具有良好的应用前景。总结了近年来纯有机室温
磷光材料在防伪与信息加密及储存、有机电致发光、生物成像、传感检测及其他应用方面的研究进展，并对纯
有机室温磷光材料应用尚待解决的问题与未来可能的发展方向进行了简要总结和展望。
关键词：有机室温磷光；防伪加密；有机电致发光；生物成像；传感检测
中图分类号：TB384 文献标识码：A
文章编号：1003-5214 (2023) 03-0497-14 开放科学 (资源服务) 标识码 (OSID)：

Application of pure organic room-temperature phosphorescent materials

*
YIN Kuo, YE Zizhan, MA Xiang
（School of Chemistry and Molecular Engineering, East China University of Science & Technology, Shanghai 200237,
China）

Abstract: Room-temperature phosphorescent materials have the characteristics of large Stokes shift and
long excited-state lifetime due to their unique triplet state luminescence mechanism. However, the applications of
traditional room temperature phosphorescent materials are limited by the biological toxicity and
environmental pollution of heavy metal atoms contained. Pure organic room-temperature phosphorescent
materials, with low production cost and low toxicity, show enhanced luminescence with abundant colors via
molecular engineering of flexible structure design and modification and have good application prospects in
anti-counterfeiting encryption, organic electroluminescence, biological imaging, sensing detection and other
aspects. In this review, the recent research progress of pure organic room-temperature phosphorescent
materials in anti-counterfeit as well as information encryption and save, organic electroluminescence,
biological imaging and sensor detections were summarized. Finally, the existing problems and the possible
development directions were discussed and prospected.
Key words: organic room-temperature phosphorescence; anti-counterfeiting encryption; organic
electroluminescence; biological imaging; sensing detection

纯有机室温磷光材料作为一种新型的先进功能 （如图 1 所示）。分子吸收激发光跃迁至单重激发态
材料，具有比荧光材料更长的寿命和更大的 Stokes （S 1 ），经系间窜越（ISC）跃迁至三重态（T 1 ），由
位移等优势，近些年受到了广泛关注。纯有机室温 T 1 回到基态（S 0 ）发出的辐射跃迁即为磷光。由于
[1]
磷光材料优异的性能使其在防伪 、有机电致发光 系间窜越过程是自旋禁阻的，所以其速率小，并且
[4]
[3]
[2]
器件 、生物成像 、传感 等领域都大有可为。 形成的激发三重态极易受到环境影响而失活。因此，
磷光的产生机制可用 Jablonski 能级图阐述 [5] 通常情况磷光现象只能在低温及惰性气体中被观察

收稿日期：2022-07-25; 定用日期：2022-10-08; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220697
基金项目：国家自然科学基金（22125803，22020102006，21871083）
作者简介： 尹 扩（2001—），男，硕士生，E-mail：982501498@qq.com。联系人：马 骧（1980—），男，教授，E-mail：maxiang@ecust.edu.cn。