磷光超分子水凝胶构筑示意图

化学与制药工程学院代现银博士在纯有机室温磷光超分子水凝胶研究方面取得进展。相关成果以“基于两亲性溴萘酰亚胺吡啶层级组装制备近红外磷光超分子水凝胶（Achieving Near-Infrared Phosphorescence Supramolecular Hydrogel Based on Amphiphilic Bromonaphthalimide Pyridinium Hierarchical Assembly）”为题，于2024年8月26日在线发表于《先进材料》（Advanced Materials）期刊，论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202409983。

纯有机室温磷光（RTP）因其发射寿命长和斯托克斯位移大等特点引起了越来越多的关注，并在信息安全、先进显示、生物成像、化学传感等方面具有广泛的应用。目前已通过自下而上的方法成功获得了一系列具有特殊结构的水相RTP组装，如均/杂包合物、假轮烷、超分子聚合物、多价纳米粒子、超分子有机框架等，并在生物相关成像和传感器中显示出潜在的应用。超分子水凝胶作为水介质中由非共价键连接的三维网络，是一种准固体材料，具有类似于生物组织的柔软和润湿性能，被视为可显著稳定三重态激子的新基质。

研究团队基于层级组装策略，利用两亲性溴代萘酰亚胺吡啶鎓衍生物、剥离的Laponite纳米片和聚丙烯酰胺成功构筑了高效的近红外磷光超分子水凝胶。吡啶鎓衍生物可自组装成球形纳米粒子，并与纳米片静电共组装形成具有红色RTP的水凝胶。聚合物的引入不仅使水凝胶具有增强的机械强度和快速自愈能力，而且改善了其磷光性能，特别是在更高的温度下仍可产生磷光行为。进一步将花菁染料掺杂到凝胶中，通过能量传递实现了长寿命近红外发射，并成功应用于近红外窗口的细胞标记。该非共价层级组装限域策略将为制备具有优异磷光性能的先进软材料提供新的范式，并进一步拓宽了其在生物医学领域的应用。

该研究获得了国家自然科学基金、山东省自然科学基金和山东省高等学校青年创新团队等项目的支持。