近日，厦门大学柔性电子（未来技术）研究院黄维院士、王晓副教授团队与南京工业大学安众福教授、马会利教授团队合作，在有机室温磷光材料领域取得重要研究进展。相关成果以“Boron Hybridization Engineering for Regulating Room Temperature Phosphorescence”为题发表在国际化学顶级期刊Angewandte Chemie International Edition上，并被选为热点论文（Hot Paper）。
有机室温磷光材料在显示、防伪、生物成像等领域具有广阔应用前景，但其发展长期受限于较弱的自旋轨道耦合和严重的非辐射能量损耗。针对这一关键科学问题，研究团队创新性地提出了“硼杂化工程”策略。该研究巧妙地将芳基硼酸酯作为发光客体引入到含有吡啶基团的聚合物主体中。通过主体聚合物中的氮原子与硼原子形成B-N键，成功诱导硼原子的杂化状态从sp²转变为sp³。这一根本性变化，一方面显著增强了自旋轨道耦合效应，促进了三重态激子的产生；另一方面构建了刚性分子环境，有效抑制了非辐射衰减，从而成功激活了高效、长寿命的室温磷光。最优材料的磷光寿命长达2.23秒。
图1. （a）室温磷光相关过程示意图；（b，c）硼杂化工程策略与分子结构。
更为重要的是，该B-N键具有可逆的酸碱响应特性。研究团队通过交替使用盐酸和氨气蒸气处理材料，实现了B-N键的断裂与重构，进而使材料的磷光性能（包括发光颜色和寿命）能够动态、可逆地调控（图2）。这种智能响应特性为材料的功能化应用开辟了新路径。
图2. TpBE-P4VP薄膜在酸碱刺激下的光谱变化与寿命可逆调控。
研究进一步通过红外光谱、核磁共振波谱以及理论计算，从实验和理论层面全方位证实了硼杂化转变的发生及其对磷光性能的决定性调控作用（图3）。此外，通过更换不同的芳基硼酸酯发光体，研究团队成功获得了覆盖青色、绿色到红色的全可见光区室温磷光（图4），展示了该策略的普适性。
图3. 通过红外光谱、1H、¹¹B核磁共振波谱等手段验证硼杂化状态转变。
图4. 不同发光体的多色磷光与基于酸碱响应的动态防伪应用演示。
基于上述独特的动态磷光特性，研究团队展示了该材料在高级信息防伪与加密方面的应用潜力。通过简单的酸碱刺激，即可实现隐藏信息的“写入”“擦除”与“恢复”，展现了其在光电器件与信息安全领域的应用前景。该工作深入阐明了硼杂化态对室温磷光性能的调控机理，为设计开发新一代智能响应型、多功能有机磷光材料提供了全新的分子设计思路和普适性策略。
该工作在厦门大学柔性电子（未来技术）研究院黄维院士、王晓副教授，南京工业大学安众福教授、马会利教授的共同指导下完成。厦门大学柔性电子（未来技术）研究院博士生胡森杰和解放军总医院第三医学中心张玮玮博士为论文的共同第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金（62305276、22475098、22275085、62288102、T2441002）、国家重大研发计划（2020YFA0709900）、福建省自然科学基金（2024J09014）、中央高校基本科研业务费（1361ZK1007）以及厦门市自然科学基金（3502Z202371009）等多个项目的资助。
论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202523080
