材料在社会发展中的地位越来越重要，影响着我们日常生活的方方面面，从健康、通讯、交通到农业、能源和环境。实际上，材料对我们的文化可能比预期的更重要。通常，包括陶瓷和合金在内的材料不是单独的而是由两种或多种成分组成。这些多组分材料最令人印象深刻的优点之一是它们是通过各种组分的明智组合实现的，并且比单独的任何组分具有更理想的结构或功能特性。由于材料的飞速发展，特别是分子汽车和分子转子的出现，对材料中分子运动的理解和观察受到了广泛的关注。与在气态和液态分子运动方面取得的巨大进步相比，关键的固态分子运动（SSMM）仍有待探索。 微观 SSMM 导致宏观物理过程，如扩散和结晶，赋予材料不同的行为和特性。简而言之，分子运动在调整材料，尤其是多组分材料的行为和性能方面起着决定性作用。因此，了解 SSMM 不仅对科学研究至关重要，而且具有深远的实际意义。
到目前为止，已经开发出多种研究方法来分析和表征固态材料。常见的材料表征技术，包括 X 射线光电子能谱、拉曼光谱、X 射线衍射和质谱，可以判断材料的化学成分、结构和分布。然而，上述大多数分析方法提供静态材料结构信息，在研究分子运动方面效果不佳。在这方面，固态核磁共振波谱研究 SSMM 在理论上是可行的。尽管如此，它仍以光谱的形式显示实验结果，使直接可视化不可用。此外，还需要数据解释。另一方面，显微镜分析技术，如原子力显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜，足以可视化固态材料的形态、晶体和成分信息。然而，宏观信息是不可访问的，因为所研究的表面拓扑和物理特性仅限于纳米或原子尺度。此外，这些显微测量需要昂贵且笨重的仪器、麻烦的操作和高技能的技术人员。此外，一些分析技术需要严格控制的实验室环境，例如扫描隧道显微镜的超高真空条件，这限制了应用范围。因此，获得实时的-现场信息SSMM是一个巨大的挑战，更不用说如何操作它。
图 1. (a) 在室内光线（左）和 365 nm 紫外灯（右）下拍摄的 FSBO、TCB 和 F/T 共晶的照片。插图：相应的分子结构。(b) F/T 单晶结构中的非共价相互作用。(c) 在室内光（左）和 365 nm 紫外灯（右）下拍摄的 PVBO、TCB 和 P/T 共晶的照片。插图：相应的分子结构。(d) P/T 单晶结构中的非共价相互作用。
固态分子运动 (SSMM) 在调整材料的行为和性能方面起着关键作用。然而，对 SSMM 的研究，特别是对多分量系统的研究，存在各种问题，很少被探索。在此，通过与共晶工程合作，在双组分系统中对 SSMM 进行可视化和操作，即 FSBO (( E )-2-(4-氟苯乙烯基) 苯并[ d ]恶唑)/TCB (1,2,4,5 -四氰基苯)和PVBO(( E )-2-(2-(吡啶-4-基)乙烯基)苯并[ d]恶唑）/TCB，实现了。获得的黄色发射 F/T (FSBO/TCB) 共晶显示开启荧光，绿色发射 P/T (PVBO/TCB) 共晶呈现更红的发射，两者都表现出聚集诱导发射特性。在不同的压力和温度下，FSBO/TCB 和 PVBO/TCB 的研磨混合物显示出不同的分子运动，通过荧光信号可以很容易地观察到这些运动。
图 2. (a) F/T 在溶液 (soln.) 中和在乙腈中冻结状态的 PL 光谱。插图：溶液中 F/T 和乙腈中冷冻状态的荧光图像。c = 1 × 10 –4 M，λ ex = 330 nm。(b) P/T 在溶液中和在乙腈中冻结状态的 PL 光谱。插图：溶液中 P/T 和乙腈中冷冻状态的荧光图像。c = 1 × 10 –4 M，λ ex = 330 nm。(c) 冷冻过程中 AIE 效应的示意图。(d) F/T 和 P/T 的 D-A 复合物的前沿分子轨道。最高占据分子轨道 (HOMO)、最低未占据分子轨道 (LUMO) 和能隙 (Δ E ) 的能级) 表示。
值得注意的是，即使没有研磨，FSBO 和 TCB 分子也可以在一维管中移动 4 毫米。SSMM 引起的独特的发射变化被应用于信息存储和动态防伪。这项工作不仅可视化和操纵了 SSMM，而且为聚合科学中的多组分研究提供了更多见解。
文献链接：https://doi.org/10.1021/jacs.1c02594
版权声明 出于传播科学信息之目的，部分素材来源于网络，如有侵权请联系我们删除。非原创文章不代表我公众号所持观点，具体信息请参考原文。
科学研究进展 ▲扫描上方二维码识别关注 “科学研究进展”，与你分享学术研究最前沿， 投稿、加群、合作、转载授权事宜请联系微信ID：science-progress
本篇文章来源于微信公众号: 科学研究进展
文章来源于作者投稿，如若转载，请注明出处： https://www.kxyjjz.com/science/chem/664/
