大连化学物理研究所实现羟丙基纤维素的左手性圆偏振发光

近日，大连化学物理研究所生物技术研究部生物分离与界面分子机制研究组（1824组）卿光焱研究员团队开发了强烈左手性圆偏振发光（L-CPL）的手性荧光复合膜，突破了长期以来纳米纤维素衍生化只有右手性圆偏振发光（R-CPL）的现状，为纳米纤维素手性圆偏振光的不对称性研究奠定了基础。

圆偏振发光与物质之间的相互作用为诸多新兴技术发展提供了机会，如量子计算与信息加密、3D裸眼显示、不对称催化、手性传感和手性生物分子成像等。如何同时获得大不对称因子（glum）和高量子产率（Φ）的圆偏振发光材料是实现这些应用的基础。具有液晶相的纤维素纳米晶体（CNC）与强荧光成分自组装研究为这个问题提供了解决方案。然而，传统的CNC体系仅产生R-CPL，无L-CPL，限制了手性功能化应用。

卿光焱团队长期致力于纳米纤维素的手性功能化研究，前期开发了多模式、可转换的手性光学防伪薄膜（Adv. Funct. Mater.，2022 ）、光子纤维素纳米晶的柔性汗液传感器（Small，2023）。在此基础上，本工作中，团队提出了羟丙基纤维素结合聚集诱导发光体共组装构筑L-CPL的策略，获得了大glum（+0.51）和高Φ（55.8%）的手性荧光薄膜。此外，该薄膜还展现出柔韧性、耐溶剂性、结构色可调性和多色L-CPL等综合特性，可以作为耐用性和多模式的光学防伪标识，印刷在织物上，即使经过反复洗涤干燥，仍能保持光学稳定性；还可以作为手性光源，实现相反L-CPL/R-CPL诱导不对称光聚合反应。该工作有望推动纳米纤维素手性光学材料在圆偏振3D显示器、手性分子传感和CPL成像等方面的应用。

相关研究成果以“Intense Left-handed Circularly Polarized Luminescence in Chiral Nematic Hydroxypropyl Cellulose Composite Films”为题，于近日发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。该工作的第一作者是我所1824组联合培养硕士研究生黄裕晓，上述工作得到国家重点研发、国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划、我所创新基金等项目的支持。