我所实现羟丙基纤维素的左手性圆偏振发光

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近日，我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。（文/图 张福生）

文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202308742

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