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当期目录

    2026年 第47卷 第5期    刊出日期:2026-05-10
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    点亮聚集体之光,共筑学术丰碑——庆祝唐本忠院士七秩华诞专刊
    秦安军, 田文晶, 杨扬
    2026, 47(5):  1-2. 
    摘要 ( )   PDF (474KB) ( )  
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    目次
    高等学校化学学报2026年第47卷第5期封面和目次
    2026, 47(5):  1-6. 
    摘要 ( )   PDF (17593KB) ( )  
    相关文章 | 多维度评价
    综合评述
    限域环境诱导有机发光增强的理论研究进展
    焦海丽, 郑小燕
    2026, 47(5):  20260060.  doi:10.7503/cjcu20260060
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (17511KB) ( )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    聚集诱导发光(AIE)分子为固态有机发光材料的应用与开发提供了新路径. 然而, 溶液态AIE体系的发光效率受限于其分子内运动导致的非辐射跃迁衰变, 通过构建“限域”环境能够有效抑制其非辐射衰减通道, 从而实现发光增强. 目前, 实验上调控发光的限域环境多样, 且发光调控机制不同, 但其微观机制尚不清楚. 本文综合评述了近年来多尺度理论模拟揭示不同限域环境中AIE发光增强机制的研究进展. 系统阐述了不同限域环境[如无定形聚集、 (共)结晶、 高压、 主客体包合、 细胞膜及光化学反应]对分子构象、 分子堆积、 电子结构及激发态动力学的调控规律, 阐明了分子结构、 限域环境与发光性能之间的构效关系, 从理论上揭示了限域诱导发光增强的微观机制, 为高性能AIE材料的设计与性能调控提供了理论依据, 有助于推动其在光电、 生物成像及传感等领域的应用.

    有机分子聚集体中的反常声子动力学及其非传统自旋-轨道耦合光电效应
    柳力群, 唐翊彭, 王旭, 胡斌
    2026, 47(5):  20250414.  doi:10.7503/cjcu20250414
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (12644KB) ( )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    在传统有机光电子学中, 激发态电子与分子振动及晶格声子之间的强电-声子耦合通常导致超快非辐射能量耗散, 从而限制发光效率与器件性能的进一步提升. 围绕这一科学问题, 过去十余年中研究者主要通过分子结构刚性化、 构象受限设计以及材料与器件的结构调控等策略削弱非绝热电-声子耦合通道, 以抑制非辐射跃迁并提高光电性能. 近年来研究发现, 在具有高度有序聚集结构的有机体系中, 声子动力学本身并非总是超快弛豫状态. 通过光激发调制拉曼光谱等实验手段, 在特定有序聚集体中首次观测到毫秒乃至秒的异常慢声子弛豫行为. 进一步的动力学研究表明, 当声子弛豫过程显著减慢时, 激发态电子向晶格的非辐射能量转移速率将受到声子动力学时间尺度的限制, 从而在动力学意义上延长激发态寿命并重塑激发态演化路径. 另一方面, 在有序供体-受体聚集体系中, 分子间电荷转移激发态与极化有序结构的协同作用, 还可诱导一种不同于传统重原子机制的非常规自旋-轨道耦合行为. 该类自旋-轨道耦合并非源于重原子效应, 而体现为由聚集态极化有序结构所稳定的、 作用于激发态动力学过程中的自旋混合与自旋转化通道, 并可通过磁场调控发光等动力学可观测量加以表征. 本文综合评述了有机聚集体发光体系中电-声子耦合引发非辐射跃迁的传统物理方式, 总结了分子、 材料与器件层面抑制非辐射损耗的主要策略, 并重点评述了近年来关于异常慢声子动力学及其对激发态时间尺度调控的代表性研究进展以及由电荷转移态与极化有序结构诱导的非常规自旋-轨道耦合现象. 在此基础上, 提出了将声子从单纯的能量耗散通道转而视为激发态动力学调控因素的“声子增益光电效应”概念, 强调通过调控声子弛豫速率与聚集态结构序参量, 实现对有机光电体系激发态过程的多维动力学调控.

    聚集诱导发光分子探针的设计及在细胞器成像中的应用
    翟哲, 刘雷静, 田文晶
    2026, 47(5):  20260078.  doi:10.7503/cjcu20260078
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (8578KB) ( )  
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    对细胞器及其微环境的时空动态分析是理解细胞生命活动的关键. 传统荧光染料存在高浓度猝灭及光稳定性差等局限, 难以满足长时程、 高信噪比的活细胞成像需求; 基于此, 聚集诱导发光(Aggregation-induced emission, AIE)材料被开发并展现出独特优势.本文系统总结了AIE分子探针的设计策略及其在线粒体、 溶酶体、 脂滴、 细胞膜、 细胞核、 内质网和高尔基体等细胞器成像方面的应用, 分析了超分辨成像、 近红外AIE探针的分子设计、 跨物种成像、 逻辑响应和毒性评估等方面所面临的挑战, 并展望了AIE分子探针细胞器成像的未来发展.

    聚集诱导发光探针用于手术导航
    曾宪平, 秦毅, 王东
    2026, 47(5):  20260066.  doi:10.7503/cjcu20260066
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (44212KB) ( )  
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    外科手术作为治愈重大疾病的主要手段, 在临床治疗中具有重要价值. 然而, 传统手术方式主要依赖外科医生的视觉观察与经验判断, 在病灶边界识别和切除过程中易出现偏差, 可能导致术后并发症. 因此, 开发具有高灵敏度与高特异性的手术导航工具已成为现代医学领域亟待解决的关键问题. 荧光成像技术因其非侵入性、 高灵敏度、 操作简便以及可实时在分子层面检测生物分析物等优势, 已成为手术导航强有力的工具. 荧光探针作为荧光成像的分子基础, 受到了广泛关注. 尽管已经有结构多样的荧光探针被开发, 但目前的荧光探针普遍存在聚集状态荧光易猝灭、 光稳定性差及波长较短等不足. 聚集诱导发光(AIE)探针凭借其明亮的聚集态发光、 优异的光稳定性和广泛可调的发射波长等特性, 正成为该领域新的研究热点. 本文综合评述了近年来AIE探针在手术导航方面的研究进展, 着重探讨其分子设计策略及具体实施案例, 并依据发射波长将其分为可见光/近红外一区与近红外二区两类进行阐述. 最后, 对AIE探针在手术导航领域的未来发展趋势与应用前景作出了展望.

    从原生到功能: AIE天然产物的发光、 改性及应用
    尹诗琪, 郑志刚, 何心桐, 王世敏, 顾星桂, 王二静
    2026, 47(5):  20260042.  doi:10.7503/cjcu20260042
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (15634KB) ( )  
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    历经20多年的发展, 聚集诱导发光(Aggregation-induced emission, AIE) 已成为一个中国科学家引领的新兴科学领域. 随着全球化石能源的日益枯竭, 人类对源于天然的材料需求和高效利用正日益激增. 天然AIE发光材料具有原料易得、 成本低、 生物相容性好及种类丰富等优点, 近年来引起了更多的关注. 这些天然AIE材料已成功应用于化学传感、 生物成像、 食品检测及肿瘤诊疗等领域中. 尽管如此, 大多天然AIE发光材料面临结构不易修饰、 发光效率低、 功能化有限及开发不充分等诸多问题, 其应用受到限制, 对其功能化开发的研究有待深入. 基于此, 本文首先概述了AIE的发光机理, 随后按照生物碱、 黄酮、 香豆素和萜等分类, 重点对天然AIE发光材料的发光性质、 结构改性等进行了分析总结, 并对其发光机理及应用展开讨论, 最后对该领域的发展机遇和前景进行了展望.

    聚集诱导发光镧系配合物
    张凯为, 秦安军
    2026, 47(5):  20260013.  doi:10.7503/cjcu20260013
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (19690KB) ( )  
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    聚集诱导发光(AIE)镧系配合物结合了镧系离子独特的光物理性质与AIE特性, 在多个领域具有应用价值. 然而, 迄今尚未有文献对该领域的研究进展进行系统梳理. 本文基于镧系中心数目总结了AIE镧系配合物的研究进展, 并阐述了其作用机制及在刺激响应和生物成像等领域的应用. 最后, 简要探讨了AIE镧系配合物当前面临的挑战及未来研究方向.

    基于非手性聚合物的共组装圆偏振发光材料
    武宇乾, 夏阳, 李琬卉, 王小野
    2026, 47(5):  20260006.  doi:10.7503/cjcu20260006
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (19553KB) ( )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    圆偏振发光(Circularly polarized Luminescence, CPL)材料在三维显示、 信息加密以及生物成像等领域展现出广阔的应用前景, 近年来备受关注. 其中, 发光不对称因子(glum)是衡量CPL材料的关键参数. 如何有效地提升glum, 不仅是当前研究的核心问题之一, 也是推动CPL技术走向实际应用的重要前提. 研究表明, 基于非手性聚合物与手性掺杂剂的共组装策略能够诱导形成有序的螺旋超分子结构, 从而显著放大CPL响应, 并在不改变聚合物主体结构前提下实现对CPL性质的精准调控. 本文综合评述了非手性聚合物共组装CPL材料的最新研究进展, 并根据手性来源不同, 将体系划分为手性小分子共组装、 手性高分子共组装以及手性对称性破缺共组装3类, 重点围绕其共组装机理与构效关系研究展开了评述. 此外, 进一步概述了该类材料在光电器件中的应用与探索, 并讨论了当前面临的主要挑战与未来的发展方向. 本文旨在为新型高性能CPL材料的设计与开发提供有价值的参考与思路.

    聚集诱导发光树枝状分子的研究进展
    李伟健, 徐小琴, 王威, 杨海波
    2026, 47(5):  20260003.  doi:10.7503/cjcu20260003
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (20588KB) ( )  
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    传统有机发光材料在聚集态下常因π-π堆积导致荧光猝灭, 严重制约了其固态应用性能. 聚集诱导发光现象(AIE)的发现为解决这一难题提供了革命性思路, 但聚集诱导发光小分子仍存在功能单一、 结构调控性有限等问题. 因此, 将聚集诱导发光单元与具有精确三维拓扑结构的树枝状分子相结合, 发展聚集诱导发光树枝状分子, 成为实现高效固态发光、 多功能集成及智能响应的重要策略. 本文综合评述了该领域的最新进展, 重点聚焦以四苯基乙烯和9,10-二苯乙烯基蒽为核心代表的两类体系. 通过分析其可控合成策略、 多尺度结构表征方法及构效关系, 揭示了树枝状分子骨架的精确结构如何通过限制分子内运动显著提升荧光量子产率、 调控发光颜色, 并赋予材料优异的聚集诱导发光性能. 评述了引入轮烷单元实现的动态响应特性, 及其在人工光捕获系统、 圆偏振发光和智能信息加密等方面的创新应用. 聚集诱导发光树枝状分子通过结构精确设计, 不仅能有效克服聚集导致的荧光猝灭效应, 更能实现发光性能的调控与多重功能的协同集成. 最后, 探讨了该领域在精准合成、 动态行为机理解析及生物医学应用转化等方面面临的挑战, 展望了未来发展趋势, 为新一代高性能、 智能化发光材料的设计与开发提供了重要参考.

    凝聚态发光稳定有机自由基的研究进展与挑战
    王圣杰, 朱子豪, 朱羽杰, 吴春晓, 阿力木·阿卜杜热合曼
    2026, 47(5):  20250408.  doi:10.7503/cjcu20250408
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (6916KB) ( )  
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    稳定的开壳有机发光自由基由于其独特的电子结构及自旋允许的发光特性, 在光电器件、 量子信息和自旋相关功能材料领域展现出重要的研究价值. 然而, 该类体系在凝聚态中普遍面临聚集诱导猝灭(ACQ)问题, 严重限制了其实际应用. 与低浓度物理掺杂等策略相比, 近年来以分子层面化学结构调控为核心的研究逐渐成为突破方向. 例如, 通过构筑自由基聚合物实现自旋中心的有效分散或借助精细分子设计调控立体位阻和分子堆积方式实现稳定高效的凝聚态发光. 本文系统总结了相关体系的光物理行为、 调控机制及关键材料设计原则, 并分析了当前面临的挑战与潜在应用, 以便为发光自由基材料由基础研究迈向实际应用提供参考.

    基于BODIPY荧光团的NIR-II区J-聚集体的构筑策略与生物光学应用进展
    赵堃翔, 陈亭睿, 李聿康, 胡杨疑之, 赵炳捷, 党东锋
    2026, 47(5):  20260098.  doi:10.7503/cjcu20260098
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (16704KB) ( )  
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    近红外二区(NIR-II, 1000~1700 nm)染料因具有更强的组织穿透能力、 更低的光散射以及更弱的组织自发荧光干扰, 已成为活体荧光成像领域的研究热点. 在多种聚集态体系中, J-聚集体通常由染料分子以“头尾相接”或“滑移堆积”的方式有序排列, 导致吸收与发射光谱发生显著红移, 为获得NIR-II发射提供了有效策略. 近年来, 研究者报道了多种氟硼二吡咯亚甲基(BODIPY)衍生物, 可通过分子设计与自组装构筑具有优良光物理性质的NIR-II区J-聚集体, 其核心构筑策略在于通过引入空间位阻、 调控电子效应或构建非共价相互作用网络, 有效阻断骨架间的H-面对面堆积, 进而诱导并稳定高度有序的J-型滑移堆积. 本文综合评述了基于BODIPY的NIR-II J-聚集体在分子设计与合成、 自组装行为与结构调控方面的研究进展, 并总结了其在生物成像、 光热治疗(PTT)、 光动力治疗(PDT)及光诊疗一体化等生物医学应用中的最新进展. 此外, 讨论了该类BODIPY染料目前面临的各种挑战及未来发展机遇.

    含Si, P, B的非传统超支化发光聚合物研究进展
    吴锐, 李政, 李琪, 石佳俊, 赵艳, 冯维旭, 颜红侠
    2026, 47(5):  20250411.  doi:10.7503/cjcu20250411
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (16440KB) ( )  
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    综合评述了含Si、 P、 B的非传统超支化发光聚合物的最新研究进展. 此类发光材料通过Si-O-C、 P-O-C、 B-O-C等有机无机杂化单元构建成三维超支化拓扑结构, 内部富含孤对电子的杂原子(如O、 N、 S)通过空间n/π相互作用、 多重氢键网络及非金属配位键自发形成“簇发光中心”, 并且具有优异的生物相容性, 在药物控释可视化、 细胞生物成像及高级信息加密等领域展现出巨大的应用潜力. 本文重点讨论了该发光材料的发光机理、 结构-性能关系, 并指出了当前面临的挑战与未来研究方向.

    螺旋聚苯乙炔衍生物圆偏振发光材料的构象调控、 自组装与功能化
    张哲浩, 宛新华, 张洁
    2026, 47(5):  20260064.  doi:10.7503/cjcu20260064
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    圆偏振发光(CPL)材料在三维显示、 信息存储与手性传感等领域具有巨大潜力. 螺旋聚苯乙炔衍生物具有螺旋结构动态可调、 侧基易于功能化等特点, 是构筑智能CPL材料的理想体系; 其螺旋构象的精准调控及有序自组装是实现高性能CPL与功能集成的关键. 本文综合评述了螺旋聚(3,5-二取代苯乙炔)体系的研究进展, 重点阐述其通过分子内相互作用调控螺旋构象并实现圆偏振发光可逆转换的机制, 总结了该类聚合物通过自组装形成液晶相及二维纳米结构等超分子策略, 从而实现圆偏振发光信号放大的有效途径. 这些工作为实现从螺旋聚合物到宏观手性光功能材料的可控构筑提供了重要的方法与思路. 本文还介绍了聚(3,5-二取代苯乙炔)的CPL在手性识别检测和力致荧光变色等功能材料中的应用. 最后, 总结了当前该类材料在侧基功能拓展、 固态器件制备及性能综合优化等领域面临的挑战, 并对未来发展方向进行了展望.

    主客体作用力构建的聚集诱导发光型超分子聚合物的合成与应用研究
    潘晶珂, 齐馨, 张露露, 王贝贝, 吕超
    2026, 47(5):  20260130.  doi:10.7503/cjcu20260130
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (23901KB) ( )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    主客体化学作为超分子化学的核心领域, 凭借主客体之间动态可逆的非共价相互作用赋予体系独特的刺激响应性, 在智能材料构建中展现出广阔的应用前景. 通过引入AIE荧光团对超分子单体进行功能化改性是赋予超分子聚合物光学传感与生物成像功能的重要方法. 本文综合评述了基于主客体作用力的聚集诱导发光(AIE)活性超分子聚合物的主要合成策略, 阐述了基于5类经典主体大环构筑的组装体系及其应用现状, 并深入探讨了该类聚合物在精准制备、 原位表征及实际应用中所面临的挑战.

    研究论文
    基于簇发光的延迟荧光模板
    袁乐天, 郭佳晨, 武桐玥, 高水涛, 黄建滨, 阎云
    2026, 47(5):  20260075.  doi:10.7503/cjcu20260075
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    通过压力诱导静电组装的方式构建了一种可作为“延迟荧光模板”的簇发光材料. 阴离子聚丙烯酰胺(APAM)与聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)的静电复合物在压力作用下形成块体材料. 材料中胍基与羧酸根、 酰胺基团之间通过静电和氢键作用紧密结合, 通过空间作用表现出簇发光. 由于嵌入其中的荧光染料能够与两种高分子中的任意一种发生静电作用或极化作用, 不同类型的染料分子被引入该材料后, 均表现出延迟荧光, 如模板一样激活任意荧光分子的延迟荧光性能. 通过将不同荧光染料嵌入模板中, 可实现动态磷光防伪. 本文研究结果为延迟荧光的实现与应用提供了新的思路与平台.

    原位激活型近红外二区聚集诱导发光探针应用于肿瘤中过氧化氢的高灵敏成像
    朱高桦, 舒菊, 耿江涛, 马夫龙, 熊玲红, 何学文
    2026, 47(5):  20260058.  doi:10.7503/cjcu20260058
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4358KB) ( )  
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    原位高灵敏精准肿瘤传感技术对于癌症的早期诊断与治疗具有重大意义. 其中, 基于肿瘤标志物的荧光传感凭借其灵敏度高、 操作简便及原位实时检测等优势受到广泛关注. 实现高质量的肿瘤荧光成像从根本上依赖于高性能的发光探针, 而开发具有优异组织穿透深度和超高响应灵敏度的近红外二区(NIR-II)荧光探针为此提供了一条极具前景的解决路径. 本文报道了一种具有聚集诱导发光特性的近红外二区荧光探针4,4'-{6,7-二(噻吩-2-基)-[1,2,5]噻二唑并[3,4-g]喹喔啉-4,9-二基}双{N,N-二甲基-N-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)苄基]苯胺鎓}(TQT-Bpin), 其能够特异性响应肿瘤内过表达的过氧化氢, 从而原位激活近红外二区荧光发射. 该探针展现出卓越的灵敏度与特异性, 能够实现对肿瘤区域过氧化氢的实时、 原位、 响应性传感与成像, 并表现出超大的斯托克斯位移(320 nm)、 良好的选择性(检出限低至3.6 μmol/L)及优异的稳定性. 这种集深度组织穿透、 高灵敏度及原位响应能力于一体的近红外二区探针为肿瘤早期检测提供了新策略.

    原位多重光学监测的本体聚合
    张瑞庆, 尹扩, 陈燕杰, 顾凡, 刘健, 马骧
    2026, 47(5):  20260051.  doi:10.7503/cjcu20260051
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (5324KB) ( )  
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    光学可视化是一种高灵敏度、 非侵入且简便的原位监测本体聚合过程的方法. 本文合成了一种基于9,14-二苯基-9,14-二氢二苯并[a,c]吩嗪(DPAC)的分子, 利用其在不同微环境下独特的激发态构象响应能够监测体系内的微观动态变化. 在甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合过程中, 体系从液态单体逐渐转变为固态聚合物. 伴随这一过程, DPAC的荧光从红色转变为蓝色, 反映了局部黏度增加与分子运动受限; 随后, 磷光逐渐增强且寿命延长, 表明聚合物网络刚性逐步上升. 通过基于比率荧光与磷光的双通道监测, 该策略实现了本体聚合过程的可视化追踪.

    基于双极聚集诱导延迟荧光材料制备高效稳定厚膜非掺杂有机发光二极管
    秦嘉怡, 陈紫薇, 曾嘉杰, 付燕, 唐本忠, 赵祖金
    2026, 47(5):  20260011.  doi:10.7503/cjcu20260011
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3567KB) ( )  
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    厚膜有机发光二极管(OLED)是由一层厚膜同时行使载流子传输与发光功能的器件, 在简化制备工艺和提升工作稳定性方面优势显著. 然而, 要获得高效的非掺杂厚膜OLED器件, 发光材料必须兼具平衡的双极载流子传输特性, 高固态发光效率和高激子利用率, 对发光材料的设计提出了更高的要求. 本研究选取2个代表性的双极聚集诱导延迟荧光(AIDF)材料应用于此类器件的制备. 基于这些材料制备的厚膜器件表现出优异的电致发光性能, 具有启亮电压低(约2.5 V), 外量子效率高(达19.8%), 以及高亮度下效率滚降非常低等优点. 此外, 厚膜器件的工作寿命比薄膜器件提升了2倍以上. 这些厚膜还可以敏化窄光谱多重共振发光材料来制备高效率、 高色纯度、 结构简化的厚膜超荧光OLED器件. 以上结果表明, 该双极AIDF材料是制备简易厚膜OLED器件的有潜力的候选材料. 本研究为开发高效稳定的OLED器件提供了一个新策略.