近日，齊魯工業大學（山東省科學院）材料科學與工程學部微納光電功能材料創新團隊在材料領域國際頂級期刊Advanced Materials (IF=29.4)上在線發表了題為“Achieving Bright and Long-Lived Aqueous Room-Temperature Phosphorescence of Carbon Nitrogen Dots Through In-Situ Host-Guest Binding”的研究論文。材料學部2021級碩士研究生李杰為第一作者，材料學部王子飛副教授、北京師范大學袁方龍教授和國家納米科學中心宿雯博士為共同通訊作者，齊魯工業大學（山東省科學院）為第一通訊單位。
開發高效率且長壽命的室溫磷光(RTP)材料對于擴大余輝發光材料體系的應用范圍具有重要意義。然而，水中存在的溶解氧以及自由分子運動會導致三線態激子非輻射失活，因此在水溶液中具有高效RTP發射的材料目前十分罕見。本文提出一種原位主-客體策略，通過三聚氰酸原位衍生客體碳氮點(CNDs)并與主體三聚氰酸(CA)進一步共熱解形成CNDs復合材料(CNDs@CA)，以此構建高性能的水相RTP材料。該CNDs@CA固體粉末的RTP量子產率和壽命分別為6.89%和174.51 ms，而在加入50 wt%水后，CNDs@CA的RTP量子產率和壽命分別增加到26.89%(提高3.9倍)和951.25 ms(提高5.5倍)。即使在完全水溶液環境中(含水量高達400 wt%)，CNDs@CA也表現出持久的水增強RTP特性和極好的光學穩定性。實驗研究和理論計算結果表明，CNDs@CA和水分子之間可以形成強大的氫鍵網絡結構，可有效地穩定三線態激子，抑制非輻射躍遷，并有效促進CA到CNDs的能量傳遞，從而產生水增強RTP特性?；诖烁咝У乃郣TP發射性質，本文也成功探索了CNDs@CA溶液在體內/體外生物余輝成像、防偽安全及光學信息存儲等前沿領域的潛在應用。本論文不僅可以為水相室溫磷光材料的理性設計和多領域應用開辟道路，同時也有助于深入認識室溫磷光材料在水溶液的發光機制和調控規律，從而有效推動新一代發光材料的快速發展。
王子飛，齊魯工業大學（山東省科學院）副教授，博士，碩士生導師，于2019年加入材料科學與工程學部開展教學科研工作。作為第一/通訊作者在Adv. Mater. (2篇)、Angew. Chem. Int. Ed.、Coordin. Chem. Rev.、Adv. Sci. (2篇)、Small等期刊發表SCI收錄論文近20篇，被引用2200余次，ESI高被引論文3篇，受邀封面論文2篇；主持國家自然科學基金、山東省自然科學基金等科研項目6項。以第一完成人獲得第十七屆濟南市優秀自然科學學術成果一等獎、中國材料大會優秀報告獎等；申請發明專利15件，授權專利11件 (其中國際專利1件)，已實現成果轉化6件。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202401493
