AIE材料(聚集誘導發(fā)光熒光探針)的發(fā)光機理

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AIE材料(聚集誘導發(fā)光熒光探針)

傳統(tǒng)的熒光生色團在高濃度下熒光會減弱甚不發(fā)光，這種現(xiàn)象被稱作“濃度猝滅"（如圖1A）效應。濃度猝滅的主要原因跟聚集體的形成有關，故濃度猝滅效應通常也被叫做“聚集導致熒光猝滅(aggregation-caused quenching, ACQ)"。

2001年，唐本忠課題組發(fā)現(xiàn)了一個奇特的現(xiàn)象：一些噻咯分子在溶液中幾乎不發(fā)光，而在聚集狀態(tài)或固體薄膜下發(fā)光大大（如圖1B）。因為此發(fā)光是由聚集所導致的，故我們形象地將此現(xiàn)象定義為“聚集誘導發(fā)光(aggregation-induced emission, AIE)"。

AIE材料機理

HPS（六苯基噻咯，如圖1B）是一個的AIE熒光分子。在溶液狀態(tài)下，HPS分子的苯環(huán)可以通過單鍵繞中心的噻咯自由旋轉(zhuǎn)，這個過程以非輻射的形式消耗了激發(fā)態(tài)的能量，導致熒光減弱甚不發(fā)光。在聚集狀態(tài)下，HPS分子的“螺旋槳"式的構(gòu)型可以π-π堆積，熒光猝滅；同時由于空間，HPS分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受到了很大，這種分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限了激發(fā)態(tài)的非輻射衰變渠道，打開了輻射衰變渠道，從而使熒光。因此，我們認為“分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限(restriction of intramolecular rotations, RIR)"是AIE現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因。為了驗證這個假設，我們通過改變外部環(huán)境（降低溫度、增大黏度和施加壓力等），或者修飾內(nèi)在分子結(jié)構(gòu)（利用共價鍵等作用鎖住的轉(zhuǎn)子），使分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)不容易進行。結(jié)果顯示，在這些條件下，AIE分子同樣表現(xiàn)出熒光的性質(zhì)，證明了分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限的確是導致熒光的原因，即RIR是AIE現(xiàn)象產(chǎn)生的主要機理。

西安齊岳生物科技有限公是國內(nèi)的光電材料，納米材料，聚合物；化學試劑供應商；提供AIE聚集誘導發(fā)光材料四苯基乙烯TPE/HPS六苯基噻咯/TPBD修飾熒光基團、多肽、活性基團、糖類、蛋白、磷脂、科研、高分子聚合物等產(chǎn)品。

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