圓偏振發光與物質之間的相互作用為諸多新興技術發展提供了機會，如量子計算與資訊加密、3D裸眼顯示、不對稱催化、手性感測和手性生物分子成像。如何同時獲得大不對稱因子（ g lum ）和高量子產率（ Φ ）的圓偏振發光材料是實現這些應用的基礎。具有液晶相的纖維素奈米晶體（CNC）與強熒光成分自組裝研究為這個問題提供瞭解決方案。然而，傳統的CNC體系僅被動產生右手性CPL（R-CPL），無左手性CPL（L-CPL），極大限制了手性功能化應用。
近日，中國科學院大連化學物理研究所卿光焱研究員和武漢紡織大學張福生博士合作提出了羥丙基纖維素結合聚集誘導發光體共組裝，構築L-CPL的策略，獲得了大glum（+0.51）和高Φ（55.8%）的手性熒光薄膜。該薄膜還展現柔韌性、耐溶劑性、結構色可調性和多色L-CPL等綜合特性，可以作為耐用性和多模式的光學防偽標識印刷在織物上，即使經過反覆洗滌乾燥，仍能保持光學穩定性，還可以作為手性光源，實現相反L-CPL/R-CPL誘導不對稱光聚合反應。以下是兩種手性功能化展示：
多模式光學防偽標識
CPL誘導不對稱光聚合反應：
卿光焱研究員團隊長期致力於奈米纖維素的手性功能化及新型聚集誘導發光體設計：多模式、可轉換的手性光學防偽薄膜（Adv. Funct. Mater.2022, 32, 2204487.）；光子纖維素奈米晶的柔性汗液感測器（Small2023, 19, 2207932.）；鹵素鍵驅動聚集誘導發射骨架（ACS Appl. Mater. Interfaces2023, 15, 9751.）。這一研究是前期工作的延續：填補了納米纖維素衍生化手性光學對稱性研究的空白，為其手性功能化應用奠定基礎，將推動纖維素手性光學材料在圓偏振3D顯示器、手性分子感測和CPL成像等方面的應用。相關研究成果以“Intense Left-handed Circularly Polarized Luminescence in Chiral Nematic Hydroxypropyl Cellulose Composite Films”為題，於近日發表在Advanced Materials上，武漢紡織大學張福生博士為共同通訊作者，第一作者是碩士研究生黃裕曉。
文章連結：
https://doi.org/10.1002/adma.202308742
作者簡介：
卿光焱研究員，中國科學院大連化學物理研究所，博士生導師，國家基金委優秀青年，湖北省傑青。主要從事聚合物介面材料方面的研究工作，開發了一系列生物分子響應性聚合物材料、手性功能表面和麵向翻譯後修飾蛋白質組學的聚合物基富集材料與器件。以第一或通訊作者發表J. Am. Chem. Soc. (5 篇), Adv. Mater. (5 篇), Nat. Commun. (3 篇), Angew. Chem. Int. Ed. (2 篇), Sci. Adv., Acc. Chem. Res., Adv. Funct. Mater. (2篇), Chem. Sci. (4篇)等，總計發表SCI論文137篇，他引3000餘次；申報國家發明專利40項，已獲授權26項。主持國家自然科學基金面上專案四項，青年科學基金專案一項。以第二完成人獲得了2011年湖北省自然科學一等獎，2012年12月被評選為湖北省楚天學者特聘教授，2014年7月獲得湖北省傑出青年基金資助。2018年在中國科學院大連化學物理研究所，生物技術部成立生物分離分析與介面分子機制研究組，擔任組長。2018年入選遼寧省“興遼英才計劃”創新領軍人才，2019年獲得國家基金委優秀青年科學基金資助（結題優秀），2020年入選大連市傑出青年科技人才。
實驗室網站：
www.biosep.dicp.ac.cn
熱烈歡迎申報研究組博士後，博士及碩士研究生。
張福生博士，武漢紡織大學化學與化工學院，講師，主要從事奈米纖維素自組裝及手性功能化——圓偏振光/發光、結構顏色材料和智慧光子纖維開發，以第一作者或通訊作者在Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Small, ACS Appl. Mater. Interfaces等雜誌發表9篇論文。
來源：高分子科學前沿
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