近日，365上市公司物理与光电学院王传奎教授团队在自然指数期刊《The Journal of Physical Chemistry Letters》上发表了题为“Unveiling Multichannel Triplet Excitons Up-Conversion Mechanisms in Blue Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters”的学术论文。365上市公司为唯一论文署名单位，博士研究生高阳为第一作者，宋玉志教授和范建忠副教授为通讯作者。
理解分子结构与周围环境如何协同调控反向系间窜越（RISC）过程，对于推动蓝色热活化延迟荧光（TADF）发射体的发展具有重要意义。在本研究中，我们结合多尺度计算方法、热振动关联函数（TVCF）理论，以及显式的最小能量交叉点（MECP）与锥形交叉（CI）分析，深入探讨了2CzIPN、i-2CzdOXDMe 和 i-2CzdOXDPh 的激发态动力学行为。我们发现，尽管最低三重激发态（T1）与最低单重激发态（S1）之间的自旋轨道耦合（SOC）较大，但所有体系中的三重态上转换主要通过第二三重激发态（T2）与S1之间的跃迁实现。该通道的效率由 S1和T2 之间的能差、重组能以及 T1 ↔ T2 布居交换三者共同决定。在溶液中，由于较大的结构弛豫以及较低的T2布居，RISC 过程被抑制，从而导致仅在 2CzIPN 中观察到微弱的 TADF现象，而在 i-2CzdOXDMe 和 i-2CzdOXDPh 中几乎不存在 TADF现象。相较之下，在固相环境中，分子堆积抑制了低频扭转运动，显著降低了重组能，促进了 T1 ↔ T2 的热平衡，从而激活了S1-T2之间的绝热路径以及通过MECP介导的RISC通道，最终实现了显著的聚集诱导增强发射效应。因此，我们计算了激发态的衰减速率以探讨三重态激子的动力学行为，揭示了分子结构与环境因素如何影响TADF性能。我们的研究结果表明，实现高效TADF发射不仅需要较小的S1-T2能隙，还必须具备结构上可及的三重态激子转换通道，为开发高效率深蓝TADF材料提供了明确的分子设计策略。
以上研究获得国家自然科学基金面上项目和山东省自然科学基金项目的资助。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.5c03963
