突破！我院青年教師方兵、戴玉華教授聯(lián)合北京化工大學尹梅貞教授在Nature子刊發(fā)表重要研究成果
在國家自然科學基金等項目資助下，我校新材料與化工學院聚合物功能材料團隊青年教師方兵與教授戴玉華，在光固化室溫磷光領(lǐng)域取得重要研究進展。相關(guān)研究成果以《Proton transfer regulated photocured robust room temperature phosphorescence from naphthalimide》為題，發(fā)表在國際知名期刊Nature Communications (2026), https://doi.org/10.1038/s41467-026-70999-8 (SCI 一區(qū)TOP，IF=15.7)。此次成果是我校首次以第一完成單位在該期刊發(fā)表研究成果。方兵、戴玉華與北京化工大學教授尹梅貞為論文共同通訊作者，我校2023級材料科學與工程碩士研究生王愛成擔任第一作者。
室溫磷光材料在停止光照后仍可持續(xù)發(fā)光，相較于普通熒光材料，其發(fā)光壽命更長、信噪比更高，在防偽、信息存儲、生物成像等領(lǐng)域具有不可替代的應(yīng)用優(yōu)勢。但傳統(tǒng)室溫磷光材料存在明顯短板：無機磷光材料毒性較高、制備工藝復(fù)雜；有機磷光材料雖靈活性更強，卻存在發(fā)光效率低、余暉時間短的問題，尤其光固化型有機磷光材料，需同時添加磷光基團與光引發(fā)劑，不僅體系復(fù)雜，還易出現(xiàn)磷光被抑制的現(xiàn)象。
針對上述技術(shù)難題，我院聚合物功能材料團隊創(chuàng)新設(shè)計出一種“一身兼兩職”的核心分子——萘酰亞胺衍生物。該分子兼具“磷光單元”與光固化“引發(fā)劑”雙重功能，在紫外光照射下，可同時實現(xiàn)兩個關(guān)鍵過程：一方面產(chǎn)生自由基，促使丙烯酸、丙烯酰胺聚合形成堅固的高分子基質(zhì)；另一方面自身被牢牢固定在基質(zhì)中，構(gòu)建穩(wěn)定的發(fā)光結(jié)構(gòu)。
同時，團隊還發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子轉(zhuǎn)移氫鍵的調(diào)控機制：材料中的羧基與萘酰亞胺分子中叔胺的孤對電子結(jié)合，形成特殊氫鍵網(wǎng)絡(luò)。這一結(jié)合不僅有效減少發(fā)光過程中的能量損耗，提升發(fā)光效率，還增強了分子間相互作用，使材料磷光壽命達到389.58毫秒，磷光量子產(chǎn)率高達17.83%。該材料穩(wěn)定性優(yōu)異，在水中浸泡3個多小時仍能保持明顯黃色余暉，在正己烷、酒精等多種有機溶劑中浸泡45天，發(fā)光效果幾乎無影響。
此外，該材料具備可調(diào)諧變色發(fā)光特性。通過添加不同用量的羅丹明B，利用磷光共振能量轉(zhuǎn)移原理，可使材料余輝顏色從黃色逐步連續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色；結(jié)合光固化技術(shù)，可輕松制備雙色三維發(fā)光材料，還可制成磷光油墨，在玻璃、塑料等不同基底上光刻出精細的二維碼、?；盏葓D案，為高端防偽、信息加密等領(lǐng)域提供了全新材料解決方案。
此次研究成果的發(fā)表，彰顯了我校在光固化室溫磷光領(lǐng)域的科研創(chuàng)新實力，是新材料與化工學院深耕學科前沿、推進教育教學與科研融合的重要成果，也體現(xiàn)了我校研究生培養(yǎng)的良好成效。未來，學院將持續(xù)支持科研團隊開展前沿探索，推動科研成果轉(zhuǎn)化，為學校高質(zhì)量發(fā)展和國家新材料產(chǎn)業(yè)進步貢獻力量。
作者：方兵 / 編輯：王莉鑫 審核：李林琳 來源：新材料與化工學院
