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  具有室溫磷光（RTP）特性的聚合物材料因易于加工、適用于多種發(fā)光應(yīng)用而被認(rèn)為極具潛力。然而，目前此類材料及其發(fā)光信號的穩(wěn)定性仍然有限。這主要是因?yàn)檫@類體系通常依賴極性基團(tuán)通過氫鍵或離子鍵限制發(fā)光團(tuán)，從而實(shí)現(xiàn)RTP，但這些相互作用對水分極為敏感，導(dǎo)致材料在日常環(huán)境中實(shí)用性受限。因此，亟需開發(fā)具備高穩(wěn)定性和長余輝RTP信號的材料。

  復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系的朱亮亮教授團(tuán)隊(duì)通過將不同的微量發(fā)光團(tuán)無規(guī)共聚到聚丙烯酸主鏈中，制備出環(huán)保型長余輝發(fā)光膠黏劑。該團(tuán)隊(duì)提出了一種新穎的技術(shù)——水誘導(dǎo)的聚合物鏈重組。當(dāng)聚合物經(jīng)水處理后，其RTP信號都會變得更亮、更持久。這一過程可在室溫下發(fā)生，形成對發(fā)光團(tuán)具有保護(hù)作用的局部限域區(qū)域，使材料實(shí)現(xiàn)了在RTP聚合物領(lǐng)域中極為優(yōu)異的余輝壽命，并在環(huán)境中具有較高的穩(wěn)定性。

  此外，當(dāng)材料暴露于大量水中時(shí)，仍可溶解并作為可移除的膠黏劑使用，展現(xiàn)出優(yōu)異的環(huán)保特性。這些膠黏劑及其長余輝性能極為穩(wěn)定，可長期保持。其發(fā)光信號可用于無損、精確地監(jiān)測黏合過程，為高性能RTP聚合物的實(shí)際應(yīng)用提供了新的思路。

  2025年10月15日，該成果以“Water Treatment for Long-Lived Room Temperature Phosphorescent Adhesives”為題發(fā)表在《Advanced Materials》，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系博士研究生葉文彥為論文的第一作者。

圖1. (a) 聚合物體系的化學(xué)結(jié)構(gòu)。(b) 水誘導(dǎo)的聚合物鏈重組示意圖。(c) 通過余輝效應(yīng)實(shí)現(xiàn)可視化黏合過程。

圖2. (a) PBAA原始粉末與經(jīng)水處理薄膜的余輝照片。(b, c) 不同投料比例下合成的PBAA薄膜的延遲光譜和壽命衰減曲線。(d) PBAA原始粉末與經(jīng)水處理薄膜的延遲光譜。(e) 不同摻入比例下PBAA原始粉末與經(jīng)水處理薄膜的室溫磷光壽命。(f, g)PBAA與BPMA@PAA薄膜的延遲光譜和壽命衰減曲線。

圖3. (a, b) 不同干燥溫度下水處理PBAA薄膜的延遲光譜與壽命衰減曲線。(c) PBAA薄膜在吸水/干燥循環(huán)中的壽命變化。(d–f) 原始粉末與水處理薄膜的FTIR、XRD和DSC結(jié)果。(g) 不同制備條件下PBAA的水接觸角。(h) 不同濃度冷凍干燥PBAA樣品的壽命曲線。(i) 水溶液中PBAA的粒徑分布。 (j) 不同濃度PBAA的TEM圖像。

圖4. (a) 不同濃度PBAA水溶液的力–位移曲線；(b) 動(dòng)態(tài)力學(xué)頻率掃描曲線。(c) PBAA與市售膠的力–位移對比。(d) PBAA膠黏劑可穩(wěn)固粘合硅膠板，長時(shí)間承受懸掛負(fù)載。(e) 以PBAA膠黏劑粘合不銹鋼板和玻片，可懸掛20 kg重物。(f) PBAA膠黏劑在多種材料表面均展現(xiàn)出優(yōu)異的黏附性能。

圖5. (a) PBAA膠黏劑在日常濕度環(huán)境下放置120天的余輝照片。(b) PBAA與兩種市售膠水在干燥過程中的發(fā)光表現(xiàn)。(c) PBAA溶液形成發(fā)光纖維的照片。(d)發(fā)光天鵝模型示意圖。

  原文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202511626