维度网讯，中国贵州大学赵江、叶萌联合五邑大学徐炳嘉等研究团队，通过杂原子-卤素工程策略设计吲哚并[3,2-b]咔唑分子骨架，开发出兼具持久热激活延迟荧光（pTADF）和持久室温磷光（pRTP）的双模式有机长余辉系统。

余辉材料在移除激发源后可持续发光数秒至数分钟，在防伪、信息安全、生物成像和光学传感等领域有应用前景。有机长余辉材料因分子结构可调、制备灵活且生物相容性好，近年来成为研究热点。有机余辉主要分为两类：持久室温磷光（pRTP）源于具有超长寿命的三重态激子的辐射跃迁；持久热激活延迟荧光（pTADF）中，三重态激子通过反向系间窜越（rISC）产生长寿命单重态激子，随后辐射衰减。整合两种发射途径的双模式余辉材料开发仍具挑战性，因为pTADF和pRTP源于同一三重态激子的竞争衰减过程。

研究人员选择吲哚并[3,2-b]咔唑（ICZ-p1）作为核心发光骨架，采用协同的杂原子-卤素工程策略，调控前线分子轨道分布、激发态电子构型、自旋-轨道耦合（SOC）以及单重态-三重态能隙（ΔE_ST），实现了系间窜越（ISC/rISC）和磷光速率的精确调控。将分子掺杂到聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄膜中，稳定了三重态激子，实现了有机长余辉。对于F/Cl-ICZ-p1衍生物，kᵣᶦˢᶜ和kₚ相当，产生了高效的双模式（pTADF + pRTP）发射。在室温（298 K）下，薄膜表现出亮绿色余辉，持续超过20秒，激发态寿命超过20秒。在320 K下，加速的rISC导致发射蓝移，以pTADF为主，展示了温度响应的余辉颜色调谐。

Br-ICZ-p1表现出kₚ主导，导致单模式pRTP行为。其PMMA薄膜在室温下显示短暂的绿色余辉（小于1秒），磷光寿命约20毫秒，加热后未检测到pTADF。利用光激活和长余辉特性，研究人员探索了信息存储应用。使用预图案化掩模，选择性地照射F-ICZ-p1-PMMA薄膜区域，消耗氧气，从而写入图案（太极图及其动态形式）。移除紫外光后，照射区域呈现绿色余辉图像，未曝光区域保持黑暗，实现了光学写入和读取。图案在长达10分钟内清晰可见，但由于氧气扩散（猝灭激发态并限制长期存储），约50分钟后逐渐退化并消失。

为克服这一限制，在薄膜上施加了聚乙烯醇（PVA）阻隔层。PVA封装有效阻挡了氧气渗透并防止余辉猝灭，将图案可读性延长至约7小时，并具备潜在的远程传输能力。这显著改善了时间信息存储能力。超过此时间后图案褪色，提示一种与读取-擦除机制相符的时间门控信息安全策略。

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