圆偏振发光测试是表征手性物质激发态手性性质的一种常规手段。目前商业化的设备可以实现透明介质体系的圆偏振发光测试，而对于非均相体系、固态物质和不透明体系等，商业化设备无法满足测试需求，也不能测得可靠的结果。同时，关于新型发光体系的圆偏振发光测试，比如“上转换圆偏振发光”等，目前还没有相关概念或测试方案的报道。段鹏飞及其合作者创新性地改进了圆偏振发光的测试方法，（1）通过改进圆偏振发光的测试方法，实现了各种不透明、非均相和薄膜体系的圆偏振发光测试；（2）提出并验证了“上转换圆偏振发光”这一新的概念，通过改进测试手段，实现了上转换圆偏振发光的测试；（3）设计了新的测试手段，研究了手性超分子体系中手性信息和激发态能量转移迁移，以及激发态能量与手性信息的交互，发现手性组装体系中能量转移可以增强发光不对称因子glum这一重要规律。一系列成功发表在J. Am. Chem. Soc. (2017, 139, 9783-9786), Nat. Commun. (2017, 8, 15727-15735), Angew. Chem. Int. Ed. (2017, 56, 12174-12178; 2018, 57, 9357-9361), Adv. Mater. (2017, 29, 1606503; 2018, 30, 1705011)等期刊上。

  该成果一方面拓展了圆偏振发光的测试方法，另一方面也拓宽了圆偏振发光在超分子化学研究领域的应用。尤其是，该成果为具有上转换发光性质的手性材料的研究提供了有效的表征手段，可用来研究手性信息和激发态能量的转移传递规律，为分析化学、光化学与物理、材料化学、手性科学等研究提供新的研究思路。其中，基于三重态-三重态湮灭机理的上转换发光技术，已经被应用到生物光学成像当中；圆偏振发光以其独特的发光性质，在生物成像检测过程中能够有效的消除生物组织自发光及其它背景噪音带来的干扰。将圆偏振发光与上转换发光的概念交叉结合，新的发光现象和新检测手段为生物光学成像提供新的方法和途径，为开展圆偏振发光应用提供新的思路，是兼具理论与实践意义的原创性研究成果。