近日,我校柔性电子全国重点实验室黄维院士团队与陶冶教授课题组在堆叠膜体系中,通过磷介导氢键作用与磷光能量转移机制,实现了可调控的手性长余辉发射。2月10日,相关成果以题为“Phosphine-Mediated Hydrogen Bond and Phosphorescence Energy Transfer for Tunable Chiroptical Afterglow in Stacked Polymers”的论文发表在国际学术期刊《Nature Communications》上。该论文第一作者为我校博士生高之胜,通讯作者为黄维院士、陶冶教授和李欢欢副教授。
手性有机余辉材料在过去十余年间持续受到广泛关注,因其在防伪、信息加密以及先进光子显示等领域展现出重要应用潜力。然而,由于有机分子的三线态激发态极易受到分子振动、热效应及外界环境扰动的影响,导致非辐射失活加剧,从而引发发光猝灭。同时,手性结构的引入进一步增加了体系复杂性,往往需要在发光效率与光谱可调性之间进行权衡。因此,在单一体系中实现高效余辉发射与显著手性光学活性的协同统一,仍是一项具有挑战性的科学问题。
针对上述难题,研究团队提出了一种简洁而高效的超分子工程策略:基于膦酸衍生物构筑定向氢键网络,在有效抑制非辐射跃迁的同时,调控激发态能量传递过程。该体系实现了寿命长达3.05秒的蓝色余辉发射,光致发光量子产率达到33.3%,并借助界面手性诱导,实现了不对称因子高达3×10-2的圆偏振发光性能。在此基础上,研究团队进一步构建高效能量传递体系,实现了多色圆偏振有机余辉发射,并将信息编码维度由传统的颜色与时间拓展至手性维度,为多层次信息加密与防伪提供了新的技术路径。相关研究结果表明,在氢键几何构型与分子电子结构协同调控的指导下,通过合理设计超分子相互作用,可以有效拓展有机光电子材料的功能边界。该研究为非共价相互作用在发光体系中的应用提供了新的思路,有望推动新一代高性能有机发光材料的设计与发展。
在谈及这项工作时,博士生高之胜表示,本研究的顺利开展离不开多方面的支持与指导。首先,得益于黄维院士的悉心引领以及团队长期以来构建的完善实验平台,为创新想法从萌芽走向实践提供了坚实基础。与此同时,李欢欢老师在课题构思上的前瞻性指导以及日常科研与生活中的关怀,也为工作的推进注入了重要动力。此外,他还由衷感谢陶冶老师在实验过程中给予的细致帮助与支持。在面对实验难题时,陶老师始终以耐心严谨的态度协助分析问题、提出建设性思路,为研究工作的顺利推进提供了有力保障。
该研究得到了国家自然科学基金、江苏省基础研究计划、南京U35强基项目、南京邮电大学“华礼人才支持计划”以及江苏省研究生科研创新计划的支持。

通过磷介导氢键和磷光能量转移构建多色手性有机余辉(COA)的示意图
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-69324-0
(撰稿:高之胜 初审:陈淑芬 编辑:张丽阳 审核:徐欣)