近日，吉林大学化学学院超分子结构与材料全国重点实验室李云峰教授课题组与杨柏教授课题组合作开发了一种可循环利用光活化室温磷光碳化聚合物点超分子塑料。超分子塑料（SPs）的创新研发是解决石油基塑料造成的环境污染问题的关键突破口之一。由于较弱的非共价键作用，传统SPs普遍存在机械强度低的问题，且功能单一难以满足实际应用的需求。以功能纳米粒子（NPs）为基元，通过非共价相互作用制备宏观材料为开发高性能的SPs提供一种全新的方法。碳化聚合物点（CPDs）作为一种新兴的纳米粒子，其具有卓越的光致发光（PL）特性、良好的生物相容性、易于大规模生产和化学改性。以CPDs为构筑基元将有希望开发一种功能性的超分子塑料。因此，研究团队开发了由脲基嘧啶酮基团修饰的CPDs组装而成的可循环利用的纳米胶体超分子塑料（NSPs）。研究成果以“Mechanically Strong Nanocolloidal Supramolecular Plastics Assembled from Carbonized Polymer Dots with Photoactivated Room-Temperature Phosphorescence”为题，于4月16日发表在Nano Letters上。

以聚乙烯醇和乙二胺为原料通过水热反应合成CPDs。随后利用UPy-NCO对CPDs进行修饰得到构筑基元，利用溶剂蒸发法制得超分子塑料。（图1）

图1. NSPs的制备过程

该NSPs材料具有良好的机械性能、独特的光活化室温磷光（RTP）和出色的溶剂稳定性。在几次回收后NSPs仍可以保持原有的机械性能和光活化的RTP性质。该工作展示了NSPs在高级信息安全中的概念验证应用。将有机分子掺入NSPs中，NSPs可以实现具有多种颜色的光活化RTP。由于NSPs的RTP寿命和发射颜色可调，NSPs显示了循环信息写入/擦除能力和具有时间分辨和时间-颜色分辨方式的加密和解密过程的高级信息加密系统（图2）。

图2. NSPs的高级信息加密应用

这项工作的结果为由CPDs组装的功能性新材料提供了一种有效的方案，并将推动未来可持续应用的创新纳米材料的开发。

吉林大学化学学院博士研究生隋博文和吉林大学化学学院博士研究生张智涵为文章共同第一作者，通讯作者是吉林大学化学学院超分子结构与材料全国重点实验室李云峰教授与杨柏教授。合作团队在吉林大学的研究工作得到了国家自然科学基金、吉林省自然科学基金资助的支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c00589