传统的水凝胶如聚丙烯酰胺和聚丙烯酸水凝胶在常温下很少表现出磷光，这限制了它们作为光学材料的应用。

近日，浙江大学吴子良教授提出并展示了一种简单的策略，通过聚合诱导掺杂分子的结晶，导致凝胶基质与羰基的分离和限制，从而团簇诱导磷光，从而提供具有室温磷光的水凝胶。

文章要点

1）作为一个模型体系，冠醚(CES)被溶解在浓丙烯酰胺的水溶液中，大大增加了CES的溶解度。在聚合过程中，CeS在聚丙烯酰胺水凝胶中结晶形成大球晶。结晶是由于在凝胶合成过程中单体转化为聚合物后，CeS的溶解度急剧下降所致。合成的水含量为67wt%的复合水凝胶表现出非凡的磷光行为，同时保持了良好的延伸性和弹性。

2）研究发现，部分凝胶基质被原位形成的晶体挤压和限制，导致了羰基团簇，从而产生了磷光发射。复合凝胶呈现绿色磷光，发射峰位于512 nm，寿命为342ms。在几秒钟内，肉眼就能探测到余辉的发射。

3）这一策略具有很好的通用性，在其他具有不同聚合物基质和掺杂分子的水凝胶中得到了验证。此外，具有良好力学和磷光性能的水凝胶的开发应成为生物医学和工程领域中应用的多功能软机的设计。

参考文献

Huaqiang Ju, et al, Polymerization-Induced Crystallization of Dopant Molecules: An Efficient Strategy for Room-Temperature Phosphorescence of Hydrogels, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c13264

https://doi.org/10.1021/jacs.2c13264