信息加密和防伪维护着社会稳定和人类财产安全。刺激响应性变色材料在外界刺激下表现出可逆的颜色变化和开/关行为。这一类智能材料以其无可怀疑的隐藏模式和特殊的解密方法等优势,得到了越来越多行业的认可,在物理加密技术领域得到了广泛的应用。温度控制的多重响应信息加密材料因其独特的响应特性和更高的应用安全性而受到广泛关注。
近日,陕西科技大学曹丽慧教授团队报道了一对通过电荷辅助合成的温度和溶剂双重控制的响应型光致变色手性离子型氢键有机框架R/S-iHOF-19。以发色团H4TPE为电子供体,R/S-DPEN为电子受体和手性源以及水和甲醇分子之间的氢键相互作用构成三维超分子框架。 UV照射后R/S-iHOF-19在室温无法开启光致变色但-20℃刺激下表现出无色到红色的(512 nm)快速颜色转变。手性分子R/S-DPEN形成连续的超分子手性网络通过与水分子、甲醇分子之间的氢键链和发色团相连搭建独立的电子转移通道。并且该转移通道在损伤或者断裂时可以被甲醇分子修复实现光致变色的开启和关闭。使得R/S-iHOF-19具有优异的双重控制响应光致变色行为。 令人意外的是在室温下(25℃)R/S-iHOF-19表现出较好的圆偏振发光特性和在有机晶态材料中较高的发光不对称因子,R/S-iHOF-19的glum分别达到了-1.8×10-3和+3.75×10-3。当在低温(-20℃)下R/S-iHOF-19依然具有稳定的圆偏振现象并且相比于室温进一步增强,glum分别达到了-2.42×10-3和+4.06×10-3。 在该工作中,曹丽慧教授团队实现了刺激响应型低温光致变色、荧光、圆偏振发光等多种光学功能集成的晶态手性框架材料的构筑。结合R/S-iHOF-19的功能特性设计出高级逻辑门加密系统。这项工作是为数不多的低温刺激响应型晶态手性超分子自组装材料的系统研究,表明了离子型氢键有机框架可以作为一个新的材料设计策略,为新材料的设计、开发、探索提供可参考的研究模型。 论文信息 Temperature and Solvent Dual Switch Photochromic Chiral Ionic Hydrogen-Bonded Organic Framework for Circularly Polarized Luminescence and Advanced Encryption Bin Zhou, Li-Hui Cao, Ming-Feng Huang, Yi Yang, Simeng Qi, Xiao-Jie Cao, Xu-Yong Chen Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202504645