聚集诱导发射 (AIE) 现象现在被公认为是广泛研究领域中最有前途和新兴的领域之一。新开发的 AIE 活性分子(AIEgens)数量的快速增长以及对 AIE 机制的基本理解极大地丰富了它们的结构多样性。这些 AIEgens 由于其独特的特性,如强光致发光 (PL)、良好的溶解性、通用性和高光稳定性,在许多研究领域通常优于传统荧光团。许多 AIEgen 现在在光电子、LED、传感、生物成像和纳米医学等领域充当重要组件。

AIEgens 的元素形式可能来自不同的来源,例如有机小分子、聚合物或有机金属配合物。其中,以 d 区重金属作为关键组分之一的有机金属 AIEgens 具有吸引力,因为它具有通过金属-金属键制造混合聚集体。人们对有机金属 AIEgen 的兴趣日益浓厚,导致发现了几种新的发光纳米结构。硫醇盐配体保护的金属纳米簇 (MNC) 由金属原子和有机金属基序的聚集体组成是这方面最著名的一些例子。它们具有独特的笼状核心结构,典型直径小于 3 nm。过去十年见证了该领域的几项重大研究进展,例如真正单分散的 MNC 合成方法的发展、晶体结构的突破以及对其结构-性能关系的。值得注意的是,将 AIE 现象引入高发光 MNC的设计和开发中具有极其重要的意义。寻求开发 AIE 型 MNCs 是为了克服传统 MNCs 的低 PL 效率。该策略已成功制造出数家高发光度的跨国公司;然而,对它们的结构及其与 PL 特性的关系的了解有限,还有很多不足之处。

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图 2. 超分子力诱导的 MNCs 各种自组装过程示意图。

事实上,利用 AIE 社区的聚合策略以及使用各种共价和非共价相互作用已被证明对于构建具有增强的 AIE 特征的几种基于MNC的混合组件是有效的。在这个视角下,印度科学与创新研究院Nirmal Goswami总结了MNC组装的关键驱动力和路线,以及它们对AIE过程背后工作机制的影响。这些策略可以激发跨多个长度尺度的高发光基于MNC的分层功能材料的设计。

相关论文以题为Driving Forces and Routes for Aggregation-Induced Emission-Based Highly Luminescent Metal Nanocluster Assembly发表在《J. Phys. Chem. Lett.》上。通讯作者是印度科学与创新研究院Nirmal Goswami。

参考文献:

doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c02406