狭帯域青色リン光材料と3Dプリントマイクロ流体チップへの応用

狭帯域青色リン光材料と3Dプリントマイクロ流体チップへの応用
出典: EFL Bio3Dプリンティングとバイオ製造

有機室温リン光(RTP)材料は、照明、X線イメージング、偽造防止、情報暗号化における潜在的な用途により、大きな注目を集めています。これらの材料は励起状態のエネルギーを十分に活用でき、長時間持続する発光特性を備えています。報告されている有機 RTP 材料のライブラリでは、発光色は主に緑、黄、オレンジの範囲に集中しています。効率的な青色リン光材料の実現は、高エネルギー三重項励起状態の生成と安定化の複雑さのため、依然として困難な問題です。効率的な青色 RTP 発光を実現するには、合理的に設計された分子構造の欠如と三重項励起子 (励起粒子) の非放射散逸が速すぎるという問題を克服する必要があります。狭帯域有機 RTP 材料は、三重項励起状態 (T1) を制御して優れた性能と化学修飾機能を得ることで大きな研究の可能性を秘めていますが、関連する研究は比較的限られています。


最近、西北工科大学の黄偉院士と于涛教授のチームが、狭帯域青色リン光材料と、その3D印刷モニタ​​リングマイクロ流体チップへの応用に関する関連研究を実施しました。この研究結果は、「固有の狭帯域青色リン光材料と3Dプリント自己監視マイクロ流体チップへの応用」というタイトルで10月18日にAdvanced Materials誌に掲載された。


要点:
(1)本研究では、希少な固有狭帯域青色RTP材料を開発した。 Cphpz、1O-Cphpz、2O-Cphpzと名付けられた一連のインドロ[3,2,1-kl]フェニルチアジン誘導体が設計され、合成されました。これら 3 つの化合物は比較的硬い構造のため、396 ~ 434 nm の範囲の深青色の狭帯域発光を示し、半値全幅 (FWHM) はそれぞれ 31、26、31 nm です。
(2)合成化合物2O−Cphpzは、ヒドロキシエチルアクリレートおよびアクリル酸マトリックス中で448nmの固有狭帯域青色RTP、36nmのFWHM、および最大1.08秒の寿命を有する。
(3)本研究では、光物理学的研究、単結晶解析、TD-DFT計算を通じて、分子構造と狭帯域青色RTP特性の関係をさらに解明した。同時に、狭帯域青色 RTP は湿度に非常に敏感であるため、本論文では、デジタル光処理 3D 印刷技術を使用して、液滴経路を視覚化する光学マイクロ流体チップを製造することに成功しました。

ソース:
https://doi.org/10.1002/adma.202412468


生物学、マイクロ流体工学

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