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发布日期：2024-02-21 04:48 点击次数：64
光开关荧光团员物材料一般是由光致变色分子和团员物基质构成2024年澳门永利棋牌，具有屡次可逆的光开关性能，在信息存储、防伪和加密、光学传感器、生物成像以及逻辑门等界限有着宏大的应用出息。
湖南科技大学陈建素养团队连年来一直用功于于设备新式光开关荧光团员物材料，构建了一系列光开关多色/多态荧光团员物体系，并将其应用到生物成像、信息加密、防伪、指纹成像、娇傲器件等。举例：（1）在单粒子中竣事多色荧光的可逆调控（J. Mater. Chem. C, 2018, 6, 9897-9902; Adv. Opt. Mater., 2021, 9, 2101227; Dyes. Pigments, 2022, 205, 110588）；（2）构建光开关红色荧光团员物纳米粒子并用于加密、防伪以及生物成像应用（J. Mater. Chem. C, 2019, 7, 11515-11521）；（3）基于超分子作使劲构建光开关多态荧光团员物的信息加密器用箱（Sci. China Mater., 2023, 66, 1949-1958.）和多态光开关荧光团员物用于防伪和信息加密（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2023, 15, 1, 2237-2245）。然则，这些光开关荧光团员物体系均是基于紫外光来调控荧光开关，紫外光的使用不仅会导致潜在的健康危害，也会加快材料的老化。这些问题制约着光开关荧光材料的内容应用和发展。
据此，湖南科技大学陈建素养和周智华素养调处电子科技大学崔家喜素养等针关于当今基于紫外光刺激的光反馈荧光材料存在的问题，设备了一种新式可见光开关荧光团员物（VPFPs）。他们率先制备了一种不错竣事可见光调控的光开关荧光分子，即可团员的负光致变色螺吡喃单体（NSPMA）。该光开关分子在普通景况下是知道的开环态离子型结构，具有红色荧光放射，运用可见光刺激后，不错振荡为不知道的无荧光闭环结构。这种不知道结构在热指挥下不错自觉地振荡为知道且具有荧光的开环态离子型结构。这种经过是可逆的。天然这种小分子具有优良的光开关特质，但是由于分子联结引起的联结指挥荧光猝灭（ACQ）效应和径直战斗空气导致的光氧化等问题仍然扼制其应用到防伪和加密。为此，将其共价结合到聚丙烯酸甲酯（PMA）基质中。团员物基质的存在不仅不错在一定浓度范围内权臣裁汰ACQ效应，也不错为封装在里面的关开关分子提供保护（幸免其光氧化）。进一步结合团员物本人所具有的加工才气，使得制备的VPFPs具有高亮度、优异的光可逆性和光知道性、工艺马虎、可加工性等性能。基于这些细致无比的特质，VPFPs得手地应用于光可擦写图案、高等防伪和信息加密。著述以“Visible-Light-Driven Photoswitchable Fluorescent Polymers for Photorewritable Pattern, Anti-Counterfeiting, and Information Encryption”为题，在线发表在《Advanced Functional Materials》。
图1娇傲了光反馈机制和应用线路图。VPFPs是运用可见光驱动的负光致变色单体（NSPMA）和丙烯酸甲酯（MA）通过一步目田基团员制备。普通景况下，由于NSPMA是以知道的离子态结构存在于团员物基质中，因而VPFPs是红色的。当采用525 nm可见光刺激后，NSPMA振荡为不知道的非离子结构，导致VPFPs的形貌和荧光隐藏。这种无荧光景况下的VPFPs不错在迷蒙环境中自觉地回话到其运转景况，况且这个经过是热力学经过，跟着温度的升高，变化速率越快。基于这种特质，作家创建了一个高等加密系统。他们将需要加密的信息用VPFPs遮掩，普通情况下，信息是被遮掩的，不可识别。然则，使用525 nm可见光刺激后，跟着VPFPs振荡为不知道的无荧光态，加密的信息清晰。解密后的信息会跟着技巧的推移徐徐隐藏。弥留的是，其他波长的可见光包括紫外光均不可竣事解密信息，娇傲出优异的波长采用性反馈。进一步，他们将VPFPs应用于防伪，即用VPFPs替换旧例的签名大概盖印，普通景况下是红色的签名大概盖印，只消通过525 nm的可见光刺激后签名大概盖印会隐藏。这将权臣耕作签名和画作的防伪造性。
图1.设战略略。（A）在可见光映照和迷蒙中的荧光可逆切换，以及NSPMA相应的光/热指挥异构化线路图。（B）VPFPs在波长采用性反馈的信息加密模子；（C）防伪模子制备和反馈线路图。
在光谱学测试效果中，VPFPs仅对绿光具有显著的反馈，并娇傲出快速地光反馈性、高亮度以及开关比等特质。此外，可见光驱动的光开关时势还赋予了VPFPs优异的耐疲钝性。与传统紫外光驱动的含有正光致变色的螺吡喃（SPMA）团员物比拟，VPFPs在履历了50 次的绿光映照-迷蒙中复原的轮回后，荧光强度娇傲微细的变化（<10%）。而含有SPMA的团员物（poly(SPMA-co-MA)）的荧光强度权臣着落（>50%）。同期VPFPs复原经过是温度终端的，温度越高，回话速率越快。
图2.（A）VPFPs在525 nm可见光和迷蒙环境中储存下的荧光反馈；（B）VPFPs在不同波长的光映照下的光开关性能；VPFPs和poly(SPMA-co-MA)的光开关可逆性能（C）和在不同温度下的开环异构化速率常数(ko)和达到一半经受值的技巧((T1/2)O) （D）。
澳博在线官网娱乐游戏皇冠体育账号基于VPFPs优异的性能，作家率先将其应用于高精度和抗疲钝的光可擦写图案。将想象好的光掩膜版遮掩在VPFPs薄膜上，领受绿光映照后，信息被明晰地记载在团员物膜上，并在迷蒙中竣事了自擦除。这种书写时势不错用于建筑种种化的高精度光可擦写荧光图案，包括图案、笔墨以及二维码。
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图3VPFPs在光可擦写图案的应用
接着，作家将VPFPs制备成墨水，将作家的签名书写在画作上，用于画作的防伪。与紫外光终端的防伪荧光图案比拟，可见光终端的荧光图案为防伪图章提供了一种马虎且安全的纪律，同期幸免了紫外线对画作的毁伤。
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图4 VPFPs在防伪油墨中的应用
由于光开关材料所具有的可逆荧光以及高开关比等性能，因此也继续被用于信息加密。与传统的紫外线驱动的光开联系统比拟，由于可见光的光漂白才气较弱，是以可见光驱动的光开联系统更符合于信息加密。因此，VPFPs理念念的光切换性能还可应用于高等的信息加密系统。
图5.VPFPs在信息加密上应用
保险湖南科技大学化学化工学院的陈建素养和周智华素养，电子科技大学基础与前沿盘问院崔家喜素养为该论文的通信作家，湖南科技大学为第一完成单元，硕士毕业生李念念和电子科技大学王宏博士为共同第一作家。此盘问责任开展还得到了中山大学陈旭东素养的全心指挥与匡助，以及国度天然科学基金（52273206, 51833011）、湖南省了得后生科学基金（2021JJ10029）和湖湘高头绪东说念主才联结工程（2022RC4039）等项野心资助救济。此外，异常感谢湖南科技大学皆白石艺术学院杨丹妮女士提供的个东说念主画作版权。
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通信作家简介：
陈建，博士，素养，博士盘问生导师，湖南科技大学湘江学者，湖南省了得后生科学基金得到者，湖南省世俗高校后生主干教养，湖南省121立异东说念主才，中国化学会高等会员。曾获2021年湖南省天然科学二等奖和2011年获宇宙优秀博士学位论文提名奖等。连年来，先后共主抓包括国度天然科学基金后生和面上名目等各种课题10余项等。以第一作家或通信作家在Adv. Funct. Mater.、Mater.Horizons、Small、Macromolecules、Chem. Commun.等国表里杂志上发表SCI论文70余篇，援用2000余次，H-index为29。当今苦求发明专利30项，授权27项。
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Xiang Li1, Hong Wang1, Jian Chen*, Yong Tian, Chongchen Xiang, Wanqiang Liu, Zhihua Zhou*, Jiaxi Cui*, Xudong Chen. Visible-light-driven photoswitchable fluorescent polymers for photorewritable pattern, anti-counterfeiting and information encryption. Adv. Funct. Mater.2023, 2303765.
https://doi.org/10.1002/adfm.202303765
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