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在荧光材料的研究领域，聚集导致荧光猝灭（Aggregation-Caused Quenching, ACQ）一直是制约其应用的一大难题。近日，一项来自化学界的新突破为我们带来了曙光。在一篇发表于《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）的研究中，科学家们成功利用柱[5]芳烃介导的超分子聚合策略，有效抑制了ACQ效应，为荧光材料在光电、光子学和生物成像等领域的应用开辟了新道路。

ACQ效应：荧光材料的“绊脚石”

ACQ效应是指荧光分子在聚集或固态下，由于强烈的π-π堆叠倾向，其激发态会通过非辐射途径衰变至基态，导致荧光发射减弱甚至消失。这一现象极大地限制了荧光材料在实际应用中的表现，尤其是在需要高亮度荧光的场合。

新策略：柱[5]芳烃介导的超分子聚合

为了克服这一难题，研究团队开发了一种新颖的策略——利用柱[5]芳烃（Pillar[5]arene）作为主体分子，通过主客体相互作用介导超分子聚合。他们选择了两种染料：4,7-二(2-噻吩基)-苯并[2,1,3]噻二唑（DTBT）和4,7-二(2-噻吩基)-苯并[2,1,3]硒二唑（DTBS）作为客体分子。当这些染料与柱[5]芳烃相遇时，它们会通过主客体识别形成线性的超分子聚合物结构，使得染料分子的聚集方式从平行排列转变为高度有序的“头对尾”结构。

突破与成果

这种结构转变有效地抑制了激基缔合物的形成，从而克服了ACQ效应。实验结果显示，这种超分子聚合物的光致发光（PL）强度得到了显著提升，几乎提高了一个数量级。此外，研究团队还发现这些超分子聚合物具有双光子激发发射的特性，进一步拓宽了它们在生物成像等领域的应用潜力。

实际应用前景

这一研究成果不仅为荧光材料的设计提供了新的思路，也为实现荧光材料在固态下的高效发射和有序组织提供了可能。随着研究的深入，这些超分子聚合物有望在光电转换、生物传感、光学存储以及生物成像等领域展现出巨大的应用前景。

结语

突破ACQ效应的束缚，荧光材料的研究迎来了新的春天。柱[5]芳烃介导的超分子聚合策略不仅为我们提供了一种高效抑制ACQ效应的方法，也为荧光材料在更广泛领域的应用奠定了坚实的基础。未来，随着技术的不断进步和创新，我们有理由相信，荧光材料将在更多领域绽放光彩，为人类社会的发展贡献更多力量。

本文基于最新的科研成果，为您介绍了柱[5]芳烃介导的超分子聚合策略在突破荧光材料ACQ效应方面的应用。希望这篇文章能为您带来启发和思考，也期待未来能有更多创新的科研成果涌现，推动科技的不断进步。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/jacs.0c08751?ref=article_openPDF

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