Achieving Efficient Room-Temperature Phosphorescence in the Host–Guest System through Covalent-Bond-Strengthened Hydrogen Bonding

磷光 氢键 共价键 寄主(生物学) 化学 主客化学 材料科学 光化学 分子 有机化学 超分子化学 荧光 物理 生态学 量子力学 生物
作者
Pengyi Guo,Yue Shi,Song Shen,Chengyan Zhou,Jingjing Jiang,Zhenguang Wang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (17): 7169-7176 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.4c00285
摘要

Achieving high performance room-temperature phosphorescence (RTP) with a clearly understood mechanism is highly desired. In this work, efficient RTP materials with a delayed emission quantum yield of 50% were synthesized through loading thiophenes into the matrix of inorganic boric acid (BA). The RTP mechanisms were clarified through structural, photophysical, and theoretical studies of RTP materials produced by loading a series of thiophenes into a BA matrix. Our study demonstrated the critical role of molecular interactions between BA and thiophenes. Covalent bonds have strengthened the hydrogen bonds to modulate the photophysical properties of thiophenes, which reduced the energy gap between the singlet and triplet states. The RTP color and emission lifetime could be well-tuned by substituting the chemical groups on the skeleton of thiophenes, which endowed their applications with information encryption. These results opened a door for designing efficient RTP materials for various applications as well as a clear mechanism for studying the host–guest systems.
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