上海金畔生物提供TADF敏化剂分子——BTZ-DMAC-4Br，BTZ-DMAC，BTZ-DMAC-R，DPA-BTZ-Br的定制合成。

到目前为止，TADF分子敏化TTA上转换的最大量子产率仅为11.2%。因此，科研工作者致力于发展新的TADF敏化剂且同时在寻求提高转换效率的方法。最近尺寸小、Q值高的光学微腔在低阈值激光器、光波导、高性能滤波器等领域得到了广泛应用。其中，无腔镜结构的回音壁模式（whispering gallery mode，WGM）光学微腔利用腔壁的全反射可将入射光有效束缚在腔内。其径向对称结构支持全反射的光在腔内多次循环，可极大增强光与物质的相互作用。

科研人员设计合成了一种新型TADF敏化剂分子——BTZ-DMAC-4Br，并开创性的提出了基于WGM光学微腔来有效提高TTA上转换效率的设计方案。如图1所示，将包含敏化剂（BTZ-DMAC-R: 1mM）和湮灭剂（DPA: 5mM）的TTA上转换甲苯溶液密封到圆柱型石英毛细管中，适当调整激发光的入射角度，使其穿过腔壁切向入射到甲苯溶液内。由于石英管壁（1.46）和甲苯溶液（1.49）折射率不同，激发光在毛细管内壁可形成全反射，循环多次与TTA上转换溶液相互作用，提高其利用率，从而有效提高上转换效率。该工作得到的上转换量子产率可达24.6%，是目前为止TADF敏化系统中的最高值，与传统的置于比色皿中的TTA上转换溶液相比，提高了近13倍。

 

▲图1.  (a) 包裹含有敏化剂和湮灭剂甲苯溶液的光学微腔截面图及光路图；(b) TTA上转换光学微腔荧光测试系统的结构示意图。

 

▲图2. 不同毛细管中BTZ-DMAC-4Br (a)和BTZ-DMAC (b)的上转换量子产率随激发功率密度的变化趋势。

 

该工作中不同尺寸、不同材质、不同结构毛细管内不同敏化剂的TTA上转换特性的结果表明， WGM光学微腔不仅可有效提高TTA上转换效率，还很大程度上降低了TTA上转换的激发阈值，且其功能与敏化剂无关，具有普适性。该方案的提出为光学微腔与材料化学相结合的进一步研究提供了新的思路，不仅仅是WGM微腔，原则上其它类型光学微腔的构建亦可作为高效、低阈值的光子器件用于TTA上转换。

全文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202104044

上海金畔生物科技有限公司提供金属配合物，热激活延迟荧光(TADF)材料，聚集诱导延迟荧光（AIDF）材料，聚集诱导发光AIE材料的定制合成

用于生物医学应用的典型TADF分子结构

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