评估圆偏振发光(CPL)材料有两个重要的参数：发光不对称因子(glum)和发光量子效率(ΦPL)。在有机CPL材料中，有机小分子发光效率高但是不对称因子很小，而传统提升有机小分子发光不对称性的方法往往会造成其发光效率降低，因此如何构筑兼具高发光不对称因子和高发光效率的有机材料依然是该研究领域的关键性问题。最近，国家纳米科学中心段鹏飞研究员团队制备了一种具有手性发光性质的沸石咪唑型金属有机框架(MOFs)材料，利用手性发光分子在MOF材料表面的有序自组装，实现了圆偏振发光不对称性和荧光发光量子效率同时放大，为发展新型手性发光材料提供了新思路。 

　　 

 研究人员选择了一种常见的沸石咪唑型框架材料ZIF-8作为模板，由于其优异的结晶性能，非常容易获得尺寸和结构可控的菱形十二面体纳米材料。将具有圆偏振发光性能的手性有机分子通过配体交换，重组到ZIF-8的表面，从而获得具有圆偏振发光性能的ZIF材料。实验发现，通过该方法获得的手性ZIF的CPL发光不对称因子相比于手性分子提高了一个数量级。同时其发光量子效率也有明显的提高。通过红外光谱、粉末X射线衍射和原子力显微镜等手段表征了手性分子在ZIF表面的自组装状态，发现其表现出规则的组装性质。因此手性分子在ZIF表面良好规整的排列是圆偏振发光不对称因子放大的根本原因。同时，发光分子与Zn离子配位之后分子构象的锁定可以降低激发态分子的非辐射跃迁，因此其发光效率得到提高。同时发现，手性分子与ZIF-8表面锌离子配位之后出现了圆二色(CD)和CPL信号的翻转，这是由于联萘分子的二面角变化引起的。在进一步工作中，研究人员利用这种制备得到的手性ZIF材料作为基准发光物质，测试了其对手性α-羟基酸的荧光识别效果。结果显示手性ZIF具有更好的手性识别效果，这进一步说明了手性分子在ZIF表面与Zn的配位形成更大的二面角，从而使其具有更好的手性识别效果。该研究工作通过将手性分子在ZIF-8表面重组的办法不仅放大了圆偏振发光的不对称性，同时保持了高的发光效率，在构筑CPL材料方面提供了新的策略。

 

相关结果发表在Angewandte Chemie Internatinal Edition上，文章第一作者为博士生赵炵翰 (DOI: 10.1002/anie.201900052)

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201900052

该成果已被Angew.Chem.Int.Ed.高级副主编推荐至国际知名学术网站平台 ChemistryViews.org ：

First Zeolitic Imidazolate Framework with Circularly Polarized Luminescence