近日，郑州大学学术副校长、国家杰出青年科学基金获得者、化学学院臧双全教授团队报道了一种基于手性氮杂环卡宾对映体作为螯合配体的R/S-Cu3团簇，该团簇在溶液或固体状态下均具有纯蓝色发光的，并首次作为CPL油墨用于3D打印宏观模型。研究成果以《High-Efficiency Pure Blue Circularly Polarized Phosphorescence from Chiral N‑Heterocyclic-Carbene-Stabilized Copper(I) Clusters》为题发表在国际权威期刊《Journal of the American Chemical Society》上。该研究成果的模拟计算部分得到了国家超级计算郑州中心“嵩山”超级计算机平台强大算力支持。
手性纯蓝光R/S-Cu3团簇的单晶结构和作为手性油墨用于3D打印模型图
圆偏振发光材料因其在加密、手性传感和三维显示等领域的应用前景而受到广泛关注。然而，制备高效的纯蓝色圆偏振磷光材料仍然具有挑战性。因此，合成纯蓝色发光的手性币金属团簇十分重要。该工作中手性团簇具有与商用蓝色荧光粉重叠的纯蓝色磷光。同时，纯蓝光团簇在薄膜中表现出较高的光致发光量子产率~70.0%，通过模拟计算深入研究了该团簇的蓝色磷光机理，首次提出了主要的高能发射中心是由多个原子中心上的离域杂化轨道构成。得益于纯蓝色手性团簇优异的溶解性和光稳定性使其具有很好的应用前景，可以作为纯蓝色圆偏振磷光油墨用于3D打印宏观模型。
S-Cu3团簇在S1和T1态的电子-空穴分布图
近年来，在国家自然科学基金和国家超级计算郑州中心的大力支持下，该团队在手性光学的应用方面取得了重大进步，拓展了目前有限的圆偏振磷光功能材料范围，为金属团簇的圆偏振发光应用提供了新的方向。已在Nat. Commun, J. Am. Chem. Soc, Natl. Sci. Rev等国内外顶级期刊发表研究论文30余篇。
论文链接：
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.3c10192