近日，我?；瘜W(xué)與環(huán)境工程學(xué)院、星火有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)研究中心黃華南博士在英國皇家化學(xué)學(xué)會旗下的材料及能源化學(xué)領(lǐng)域國際頂尖期刊Journal of Materials Chemistry A（影響因子11.301）在線發(fā)表了題為“Precise molecular design for BN-modified polycyclic aromatic hydrocarbons toward mechanochromic materials”的研究成果。該成果被遴選為當(dāng)期內(nèi)封面文章。

黃華南課題組一直致力于有機(jī)功能分子的設(shè)計及應(yīng)用研究，此項研究成果是繼2019年研究工作（Angewandte Chemie International Edition,2019, 58,10132-10137，影響因子12.959）的又一重要突破，創(chuàng)造性地構(gòu)筑了一種新型力致變色分子，九江學(xué)院為該研究成果第一署名單位，黃華南博士為第一作者和通訊作者。

圖一期刊封面

（封面設(shè)計思路：以廬山瀑布為載體，在瀑布頂部傾斜置放一八卦爐，爐內(nèi)為化合物晶體。近乎無色的晶體源源不斷隨瀑布流下，與下方的陰陽八卦石碰撞（相當(dāng)于給分子施加外界作用力），撞擊后的晶體瞬間彈起。為突出視覺效果，彈起的晶體總體布局設(shè)計成“皇冠”型，繪成靛青色以體現(xiàn)分子在力的作用下發(fā)光顏色產(chǎn)生顯著變化，詩仙李白若有所思地看到這一現(xiàn)象，并吟詩一首。至此，力致變色發(fā)光概念得以體現(xiàn)。）

力致變色發(fā)光（Mechanochromic luminescent MCL）指的是物質(zhì)在外界力的作用（如摩擦、研磨、刮劃等）下受刺激發(fā)光的現(xiàn)象。相比于傳統(tǒng)的光致發(fā)光、電致發(fā)光等發(fā)光材料，力致發(fā)光材料對外界應(yīng)力具有十分靈敏的光學(xué)響應(yīng)特性，在商標(biāo)防偽、應(yīng)力傳感、預(yù)報監(jiān)測等領(lǐng)域具有重要的潛在應(yīng)用。然而，截至目前，高效的有機(jī)力致變色發(fā)光材料還十分稀少，主要原因是對其內(nèi)在發(fā)光機(jī)理缺乏系統(tǒng)、完整、規(guī)律化的認(rèn)識，使得對這類分子的設(shè)計缺乏合理的指導(dǎo)原則。因此，如何尋求通用的分子設(shè)計原理對于該類材料的發(fā)展至關(guān)重要。

黃華南課題組通過合理的分子設(shè)計，巧妙地將硼氮單元引入傳統(tǒng)芳香體系中，實現(xiàn)了一種新型有機(jī)力致變色發(fā)光分子的構(gòu)筑（圖二）。通過與其類似物對比研究，發(fā)現(xiàn)硼氮單元的引入可以有效的調(diào)節(jié)分子間相互作用力及堆積模式，進(jìn)而實現(xiàn)其發(fā)光性能的調(diào)控。機(jī)理研究表明研磨前后分子堆積方式的破壞及有效系間穿越通道的改變是賦予分子力致變色發(fā)光性能的主要原因，為后期力致變色發(fā)光分子的構(gòu)筑提供了一定的理論依據(jù)。

圖二新型力致發(fā)光分子的設(shè)計及應(yīng)用研究

目前該材料已制成可書寫墨水，以九江學(xué)院英文簡寫“JJU”為研究模板（圖二），研究證明該材料具有優(yōu)良的可逆書寫特性，有望在防偽材料、可逆書寫領(lǐng)域得到應(yīng)用。此項研究不僅豐富了有機(jī)力致變色熒光材料的種類，而且為開發(fā)具有力致變色熒光材料提供了新的思路。

該項研究成果由合作單位北京化工大學(xué)國家杰青曹達(dá)鵬教授，化環(huán)學(xué)院嚴(yán)平、曹小華、周影、汪亞威、占昌朝、胡華南、彭游共同完成，應(yīng)化A1811班韓川、劉國昌、徐志雄參與了此項工作。本研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、江西省“雙千計劃”、江西省科技廳、江西省教育廳等項目的資助。

通訊員：黃華南 審稿人：嚴(yán)平

責(zé)編：李金玲