Huanhuan Dong#, Xinyu Gou#, Nianhua Zhao, Weina Wang, Yu Fang*, Junxia Peng*, J. Phys. Chem. B, 2026. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.6c04332
荧光低共熔凝胶是一类新兴的智能材料，它将低共熔溶剂（DESs）独特的微环境、优异的耐温性和环境友好性融为一体，推动了柔性光学材料和信息加密领域的快速发展。
在本研究中，我们将环境敏感型阳离子发光体2,5-双(2-吡啶鎓基)-1H-吡咯双(六氟磷酸盐)（[H3DPP]2+）引入甘油/Zn(NO3)2·6H2O低共熔溶剂中，随后通过丙烯酰胺的原位光聚合制备了一种透明荧光低共熔凝胶。与甘油和 Zn(NO3)2 水溶液相比，含硝酸根的低共熔溶剂显著改变了 [H3DPP]2+ 的光物理行为，使其荧光发射发生明显红移且强度显著提升。单体引入对低共熔溶剂调控的发射行为影响极小；尽管凝胶网络形成会造成一定程度的荧光衰减，但低共熔溶剂赋予的发光特征仍基本保留。光谱分析结合DFT/TD-DFT计算结果表明，NO3-与[H3DPP]2+上质子化吡啶N-H位点、吡咯N-H位点间形成的定向氢键相互作用，可调控其电子结构与光学跃迁过程。所得低共熔凝胶兼具高可见光透明度、230 kPa拉伸强度、820%断裂伸长率，对多种基材具有良好黏附性（在聚四氟乙烯PTFE表面黏附强度达0.25 MPa），且溶剂保持能力优异：70℃下储存9天后溶剂保留率仍可达95%。此外，该凝胶在25、70和-25℃下长期储存后，仍可保持稳定的荧光发射。基于其高透明度、良好力学性能与刺激响应荧光特性，该低共熔凝胶可实现局部化学书写、紫外光触发可视化及条形码数字读取功能。
本研究表明，低共熔溶剂调控的微环境为分子发射行为调控，以及面向可视化防伪、信息加密领域的稳定刺激响应型荧光软材料开发提供了有效策略。
图1. [H3DPP]2+的微环境依赖光物理行为及其相互作用分析。
图2. [H3DPP]2+与NO3-相互作用的理论计算。
图3. [H3DPP]2+掺杂低共熔凝胶的力学性能、热稳定性及环境稳定性。
图4. 基于Fe3+诱导[H3DPP]2+掺杂低共熔凝胶荧光猝灭的信息写入、可视化与数字化读取。
第一作者：陕西师范大学博士研究生董欢欢、苟欣瑜
通讯作者：陕西师范大学房喻教授、彭军霞教授
全文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.6c04332
