温度对发光性能的影响显著，通过分子设计调控光致发光的温度依赖性，是开发高性能发光材料的核心目标。常见的热淬灭（TQ）现象，如LED工作中热量引发发光效率下降，是制约材料应用的关键因素。相比之下，负热淬灭（NTQ）材料虽少见，却在温度传感、数据存储、照明及闪烁体等领域表现出巨大潜力，兼具理论价值与应用前景。以热激活延迟荧光（TADF）材料为例，其在光电器件中应用广泛，但发光强度随温度升高通常呈单调淬灭，限制了其在高温高功率场景中的应用。因此，如何理解并调控发光强度对温度的复杂响应，已成为该领域亟待解决的核心科学问题。
针对此难题，我院叶嘉文、陈玲、武波研究团队报道了一例Cu(I)-TADF配位聚合物CuIP-OPY，首次观测到随温度升高呈现“热淬灭→零热淬灭→负热淬灭（+1.67% K⁻¹）→零热淬灭”的反常的多步演变。通过变温单晶衍射（165-390 K）与理论计算相结合，团队揭示了其反常发光行为源于温度诱导的分子构象变化直接引发了激发态电子态重构，进而导致单-三线态能隙（ΔEST）的非单调变化，最终调控了反向系间窜越过程（RISC）的效率和发光强度的多步热响应行为。基于此机制，团队进一步通过卤素掺杂策略（Br/I），成功实现了对相变温度及负热淬灭窗口的定向调控，将发光强度跃升点从370 K扩展至400 K范围。器件研究表明，该材料在100 °C以上仍保持负热淬灭特性，在高功率发光二极管封装领域具有重要应用潜力。
该研究提出的“相变与电子态协同调控”策略，为设计新型热响应发光材料及其在光电器件中的应用开发提供了新方案。相关研究成果以题为“Variation in the Singlet-Triplet Energy Gap (ΔEST) Governs Multistep Thermal Responsive Photoluminescence in a Coordination Polymer Exhibiting Thermally Activated Delayed Fluorescence”发表于国际知名期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。DOI：10.1002/anie.1417490.
CuIP-OPY的机理示意图
【作者信息】
五邑大学环境与化学工程学院硕士生陈宗仁为第一作者，叶嘉文副教授、陈玲副教授和武波讲师为共同通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委（22101211）、教育部生物无机与合成化学重点实验室（BISC2022A04）的支持。
