新型彩色塑料薄膜助力多功能传感器与电子显示屏发展
最新研究展示了硼基分子在与氟化物结合时表现出的异常光发射特性，为开发适用于显示与传感技术的新型塑料薄膜提供了基础。
在近期发表于《天化学国际版》的论文中，大阪大学联合研究团队成功设计出一种三粒基硼烷（TAB）分子，该分子在与氟离子结合后，不仅能够产生显著的红移光发射，还能轻松嵌入常见的塑料材料中，成为一种多功能材料，适用于电子显示和化学传感。
传统上，当TAB分子与阴离子结合时，其光发射通常会发生蓝移或完全关闭。但这次研究首次实现的是红移，即发射波长延长的现象。这种特性极为罕见，且缺乏已知的设计原理，因此团队的目标是开发一种能够产生红移反应并适配塑料电子应用的新型TAB结构。
“我们的研究重点在于通过改变分子轨道能隙，使其在激发态下增强电荷转移效应，”论文第一作者青田苗指出，“我们通过将TAB由电子受体转换为供体，实现了这种红移光响应。”
研究团队发现，将这种TAB-氟化物分子掺入聚苯乙烯和聚（甲基丙烯酸甲酯）薄膜中并不会影响其红移发光的特性。某些薄膜甚至能够发出温暖的白光，这种光色接近自然阳光，具有很高的应用潜力。此外，通过调节氟离子的添加量，还可以精确控制光发射的颜色。
该研究的资深作者武田洋平表示：“这种薄膜的可调节性令人振奋。我们已经能够利用苯那硼化物的双极性特性，制造出从蓝光到近红外光的多种颜色塑料薄膜，适用于高精度阴离子检测和先进显示技术。”
这项成果标志着显示技术领域的关键进展。通过进一步优化TAB分子的选择性，使其在复杂环境中仍能精准检测特定阴离子，有望推动传感技术在多个工业和环境监测领域的广泛应用。
更多信息：Nae Aota 等，《三雅基苯烷衍生物中的阴离子响应比色与荧光红移：苯那波林作为路易斯酸和电子供体的双重作用》，Angewandte Chemie 国际版（2024年）。DOI：10.1002/anie.202405158
期刊信息：Angewandte Chemie 国际版
由大阪大学提供