CN112898282A - 一类D-π-A型AIE-TADF近红外发光材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一类D-π-A型AIE-TADF近红外发光材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于发光与显示技术领域，具体涉及一种D‑π‑A型AIE‑TADF近红外发光材料及其制备方法与应用。这类近红外发光材料以强吸电子的苯基双氰基喹喔啉为受体(A)单元，强给电子的三芳胺[二苯基噻吩胺、二(4‑甲氧基苯基)噻吩胺，二(4‑氟苯基)噻吩胺]为给体(D)单元。这类近红外发光材料热稳定性高，具有优良的载流子传输性能和光致发光性能，其荧光量子效率为27％，在有机电致发光显示器和生物成像等领域具有广泛的应用。

Description

一类D-π-A型AIE-TADF近红外发光材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于发光与显示照明技术领域，具体涉及一种D-π-A型AIE-TADF近红外发光材料及其制备方法和在近红外有机电致发光器件中的应用。
背景技术
聚集诱导发光(AIE)是一种抑制浓度猝灭而获得高效固态发光的有效方法。自2001年唐本忠团队首次报道AIE现象以来，AIE分子因其固体薄膜具有高效发光的特性备受研究者的关注，并在有机发光二极管(OLEDs)中得到了广泛应用。到目前为止，已经报道的AIE荧光材料主要包括氰基苯甲酸酯，四苯基苯乙烯和邻碳硼烷衍生物等。它们应用在非掺杂的OLEDs器件，实现了全色显示。然而，AIE荧光材料仅能利用25％单线态(S1)激子发光，材料发光的量子效率偏低。充分利用单线态(S1)和三线态激子(T1)发光，促进材料发光效率的提升是有机发光材料领域的发展方向。
2012年，Adachi团队设计并获得了具有较小单线态-三重态能量***(ΔEST)的纯有机小分子，通过有效的反向系间穿越(RISC)，实现了单线态和三线态激子的利用和高效电致发光，并将此类材料命名为热活性延迟荧光(TADF)材料。经过研究人员的不懈努力，有机TADF材料已实现高效的全色发光显示。但是，近红外有机TADF材料报道较少。
有机近红外(NIR)发光材料因其在成像、通信、夜视、传感、医疗和能源等领域的潜在应用受到了研究者的广泛关注。目前，已开发的有机近红外发光材料主要是有机荧光材料和过渡金属配合物磷光材料。但有机荧光材料发光效率偏低，过渡金属配合物磷光材料成本高、存在重金属的环境污染问题。
由于能隙定律的限制，有机近红外发光材料的发光效率通常随着发光波长的增加而降低。为了降低能隙，有机近红外发光材料无可避免地需要引入大平面共轭体系，这类材料虽然在溶液状态下都有强烈发光，但在薄膜状态下容易发生聚集发光猝灭(aggregation-caused quenching,ACQ)现象，这就导致有机近红外发光材料很难获得高效发光。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明设计了一类具有AIE和TADF特性的有机近红外发光材料，利用AIE和TADF的发光协同优势，实现AIE-TADF近红外发光材料的高效发光及其在有机电致发光二极管中的应用。
本发明以强吸电子的双氰基喹喔啉结构为电子受体(A)单元，强给电子的三芳胺结构(二苯基噻吩胺、双甲氧基苯基噻吩胺，F取代的二苯基噻吩胺)为电子给体(D)单元，苯基为π桥单元，构建一类D-π-A型AIE-TADF近红外发光材料。
本发明提供的一类D-π-A型AIE-TADF近红外发光材料具有式1所示结构：
Figure BDA0002913773240000021
其中：X为氢原子、氟原子、甲氧基单元。
优选的AIE-TADF近红外发光材料中的X为氢原子或甲氧基，分子结构式分别为DPA-ThPh-QCN(式2)或(OMe)2DPA-ThPh-QCN(式3)。
Figure BDA0002913773240000031
AIE-TADF近红外发光材料的制备方法步骤如下：
将1摩尔当量2,3-氰-6-(4-溴苯基)喹喔啉溶解在甲苯中，惰性气体环境中加入2～4摩尔当量的二芳胺基噻吩三丁基锡化物与0.01～0.10摩尔当量的钯催化剂，搅拌，升高温度至80～120℃反应5～24小时，减压蒸馏除去甲苯，剩余物用二氯甲烷萃取，萃取液经水洗、无水硫酸镁干燥、过滤，滤液经浓缩、柱层析分离后得到产物。
本发明还提供了所述的AIE-TADF近红外发光材料的应用，将其作为发光材料掺杂剂应用于制备近红外OLEDs器件的发光层。
本发明的近红外OLEDs器件结构为：ITO/PEDOT:PSS(35nm)/TAPC(40nm)/TCTA(5nm)/AIE-TADF NIR-emitter(20nm)/TmPyPB(50nm)/CsF(1.2nm)/Al(120nm)。
其中，空穴传输层为TCTA，电子传输层为TmPyPB，阴极层为金属铝和CsF构成，发光层为本发明优选的AIE-TADF近红外发光材料DPA-ThPh-QCN涂层。
优选的应用方法中以所述的AIE-TADF近红外发光材料DPA-ThPh-QCN制备近红外OLEDs器件的发光层，并获得了外量子效率达0.59％的近红外OLEDs器件。
相对于现在的技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明的AIE-TADF近红外发光材料的分子结构简单、制备成本低。
(2)本发明的AIE-TADF近红外发光材料的光致发光量子效率高，超过了近红外荧光材料的理论量子效率，达到27％。分子内给体和受体单元之间用苯环π桥连接，最大程度地减少给体单元HOMO和受体单元LUMO之间的空间重叠，从而得到较小的S1-T1能量***(ΔEST)，促进反向系间窜跃(RISC)，实现从T1到S1态的快速跃迁，减少分子的非辐射跃迁，提高材料的发光效率。
(3)本发明的AIE-TADF近红外有机发光材料可作为发光层材料，应用于近红外OLEDs器件，实现OLEDs器件的近红外发光。
(4)该类AIE-TADF近红外有机发光小分子材料热稳定性高，具有优良的载流子传输性能。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的DPA-ThPh-QCN和(OMe)2DPA-ThPh-QCN在四氢呋喃(THF)溶液中的紫外-可见吸收光谱图及光致发光光谱图；
图2为本发明实施例1制得的DPA-ThPh-QCN在四氢呋喃(THF)溶液和THF/H2O混合物中的光致发光光谱图；
图3为本发明实施例1制得的DPA-ThPh-QCN在四氢呋喃(THF)溶液和THF/H2O混合物中光强与水含量的关系图；
图4为本发明实施例1制得的(OMe)2DPA-ThPh-QCN在四氢呋喃(THF)溶液和THF/H2O混合物中的光致发光光谱图；
图5为本发明实施例1制得的(OMe)2DPA-ThPh-QCN在四氢呋喃(THF)溶液和THF/H2O混合物中光强与水含量的关系图；
图6为本发明实施例1制得的DPA-ThPh-QCN和(OMe)2DPA-ThPh-QCN的热失重(TGA)图；
图7为本发明实施例1制得的DPA-ThPh-QCN和(OMe)2DPA-ThPh-QCN在脱气薄膜中的寿命曲线图。
图8为本发明实施例1制得的DPA-ThPh-QCN掺杂器件的电致发光光谱图(EL)；
图9为本发明实施例1制得的DPA-ThPh-QCN非掺杂器件的电流密度-电压-亮度曲线图(J-V-L)；
图10为本发明实施例1制得的DPA-ThPh-QCN非掺杂器件的外量子效率曲线图(EQE)。
具体实施方式
以下具体实施例旨在对本发明作进一步说明，但这些具体实施方案不以任何方式限制本发明的保护范围。
实施例1
DPA-ThPh-QCN的制备，合成路线如下：
Figure BDA0002913773240000061
6-(4-溴苯基)喹喔啉-2,3-二碳腈的制备(1)
在500mL双口瓶中，加入二氨基马来腈(20.0g,92.5mmol)，乙腈(350mL)，搅拌溶解后，加入二氯二氰基苯醌(DDQ)(42.0g)，室温搅拌反应30min后过滤，滤液浓缩烘干得到红褐色固体，无须进一步纯化，直接下一步。将中间产物草酰亚氨基二氰化物(22.0g,207mmol)和4-溴邻苯二胺(25.8g,118mmol)混合后分批加入三氟乙酸(500mL)，室温搅拌8h后倒入冰水中，过滤，洗涤。柱层析分离(PE/EA＝5/1)，得灰白色固体(化合物1)12.0g(产率：50.0％)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.69(d,J＝2.0Hz,1H),8.37(dd,J＝9.0,2.1Hz,1H),8.28(d,J＝9.0Hz,1H).MALDI-MS(m/z):calcd.257.95found.258.00.
化合物2的制备
在250mL双口瓶中，依次加入化合物1(1.0g,3.9mmol)，对溴苯硼酸(1.0g,5.0mmol)，四三苯基膦钯(223mg，0.2mmol)，2M碳酸钾溶液(15mL)，用甲苯溶解，氮气保护下，加热至80℃，回流反应12h。冷却至室温，减压蒸馏除去甲苯，然后用CH2Cl2(3×20mL)萃取，萃取液经水洗(3×20mL)、无水硫酸镁干燥。柱层析分离(PE/CH2Cl2＝3/1)，得黄绿色固体(化合物2)998mg(产率：77.0％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.41(s,1H),8.33(s,2H),7.72(d,J＝8.5Hz,2H),7.66(d,J＝8.5Hz,2H).MALDI-MS(m/z):calcd.333.99found.334.00.
化合物3的制备
在200mL单口瓶中，依次加入2-溴噻吩(2.5g，15.4mmol)，二苯胺(2.0g，11.8mmol)，醋酸钯(159mg，0.708mmol)，三叔丁基膦四氟硼酸盐(616mg，2.12mmol)，甲苯(50mL)，氮气保护下，加热至120℃，回流反应12h。冷却至室温，减压蒸馏除去甲苯，然后用CH2Cl2(3×40mL)萃取，萃取液经水洗(3×40mL)、无水硫酸镁干燥。柱层析分离(PE)，得白色固体(化合物3)2g(产率：67.3％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.24(d,J＝7.5Hz,4H),7.12(d,J＝7.7Hz,4H),7.01(dd,J＝10.4,4.3Hz,3H),6.88(dd,J＝5.6,3.7Hz,1H),6.72(dd,J＝3.6,1.1Hz,1H).
化合物4的制备
氮气保护下，将化合物3(5.0g，19.9mmol)，溶于无水四氢呋喃(50mL)中，反应体系置于-78℃，用注射器缓慢滴加正丁基锂(9.6mL，23.9mmol)，反应2h后再滴入三丁基氯化锡(7.5mL，25.9mmol)，滴加完毕后反应1h，将反应体系升至室温，搅拌12h。反应用2mL去离子水淬灭，然后用CH2Cl2(3×40mL)萃取，去离子水洗涤，再用无水MgSO4干燥，减压除去溶剂后得化合物4(7.0g)，无须纯化，直接下一步。
化合物5的制备
在200mL单口瓶中，依次加入2-溴噻吩(4.6g，28.4mmol)，4,4-二甲氧基二苯胺(5.0g，21.8mmol)，醋酸钯(489mg，2.18mmol)，叔丁醇钠(8.4g，87.2mmol)，三叔丁基膦四氟硼酸盐(1.9g，6.54mmol)，甲苯(50mL)，氮气保护下，加热至120℃，回流反应12h。冷却至室温，减压蒸馏除去甲苯，然后用CH2Cl2(3×40mL)萃取，萃取液经水洗(3×40mL)、无水硫酸镁干燥。柱层析分离(PE)，得白色固体(化合物5)5g(产率：75％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.06(d,J＝8.4Hz,4H),6.81(d,J＝8.8Hz,6H),6.53(s,1H),3.78(s,6H).
化合物6的制备
氮气保护下，将化合物5(5.0g，16.1mmol)，溶于无水四氢呋喃(50mL)中，反应体系置于-78℃，用注射器缓慢滴加正丁基锂(8.0mL，23.9mmol)，反应2h后再滴入三丁基氯化锡(6.1mL，20.9mmol)，滴加完毕后反应1h，将反应体系升至室温，搅拌12h。反应用2mL去离子水淬灭，然后用CH2Cl2(3×40mL)萃取，去离子水洗涤，再用无水MgSO4干燥，减压除去溶剂后得产品化合物6(7.3g)，无须纯化，直接下一步。
化合物DPA-ThPh-QCN的制备
在100mL双口瓶中，依次加入化合物4(2.02g，3.73mmol)，化合物2(500mg，1.49mmol)，双(三苯基膦)二氯化钯(63mg，0.0894mmol)，甲苯(30mL)，氮气保护下，加热至110℃，搅拌回流反应8h。冷却至室温，减压蒸馏除去甲苯，然后用CH2Cl2(3×40mL)萃取，萃取液经水洗(3×40mL)、无水硫酸镁干燥。柱层析分离(PE/CH2Cl2＝1/1)，得深红色固体200mg(产率：23.0％)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.26(d,J＝4.3Hz,1H),8.21(s,1H),8.02(d,J＝8.9Hz,1H),7.98(d,J＝8.8Hz,1H),7.81(d,J＝8.8Hz,4H),7.38(t,J＝7.6Hz,4H),7.32(d,J＝8.1Hz,4H),7.21(t,J＝7.2Hz,2H),6.54(d,J＝4.4Hz,1H).
化合物(OMe)2DPA-ThPh-QCN的制备
在100mL双口瓶中，依次加入化合物6(1.34g，2.24mmol)，化合物2(300mg，0.895mmol)，双(三苯基膦)二氯化钯(38mg，0.0537mmol)，甲苯(10mL)，氮气保护下，加热至110℃，搅拌回流反应8h。冷却至室温，减压蒸馏除去甲苯，然后用CH2Cl2(3×30mL)萃取，萃取液经水洗(3×30mL)、无水硫酸镁干燥。柱层析分离(PE/CH2Cl2＝1/1)，得深红色固体180mg(产率：40.0％)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.26(d,J＝4.3Hz,1H),8.21(s,1H),8.02(d,J＝8.9Hz,1H),7.98(d,J＝8.8Hz,1H),7.81(d,J＝8.8Hz,4H),7.38(t,J＝7.6Hz,4H),7.32(d,J＝8.1Hz,4H),7.21(t,J＝7.2Hz,2H),6.54(d,J＝4.4Hz,1H),3.78(d,J＝8.1Hz,6H).
实施例2
实施例1中DPA-ThPh-QCN和(OMe)2DPA-ThPh-QCN的AIE性能测试：
将DPA-ThPh-QCN配成10-5M的四氢呋喃/水(THF/H2O)混合溶液，在室温下分别测定不同比例水含量的光致发光性能，如图2和图3所示。
从图2中可以看出：激发波长为500nm时，DPA-ThPh-QCN在fw(水含量)<70％的THF/水溶液中几乎不发光，继续增加水的含量，当fw为70％时，在680nm处出现较强的发射峰；当fw＝90％时，发射强度最大，发光强度增加了14倍，并且最大发射峰红移了10nm。水含量(fw)与发光强度(I/I0)，水含量(fw)与最大发射峰波长的关系如图3所示。
激发波长为500nm时，(OMe)2DPA-ThPh-QCN也出现相似的现象，如图4所示，在fw<70％的THF/水溶液里，溶液几乎不发光。当fw＝80％时，在703nm处出现较强的发射峰；继续增加水的含量至fw＝90％时，发光强度达到最大，增加了9倍，但是最大发射峰蓝移了8nm。这主要是由于(OMe)2DPA-ThPh-QCN具有更大的分子扭曲度，在聚集的过程中，芳香环的扭曲结构导致材料的发光波长蓝移。其水含量(fw)与发光强度(I/I0)，水含量(fw)与最大发射峰波长的关系如图5所示。
实施例3
实施例1中DPA-ThPh-QCN和(OMe)2DPA-ThPh-QCN的TADF特性测试：
将DPA-ThPh-QCN和(OMe)2DPA-ThPh-QCN制成薄膜均匀吸附在小试管内壁上，密封并排氧30分钟以上。在室温，氮气氛围下测定其瞬态衰减寿命，如图7所示。
从图7中可以看出：在氮气氛围中DPA-ThPh-QCN薄膜的瞬态衰减寿命曲线呈现出明显的二阶指数衰减，数据拟合结果出现较长延迟寿命：Td＝26μs。同样，如图7所示，(OMe)2DPA-ThPh-QCN固体薄膜的瞬态衰减寿命曲线呈现明显的二阶指数衰减，数据拟合结果为：Td＝19μs。微秒级寿命表明了典型的TADF特征。
实施例4
基于实施例1中的化合物DPA-ThPh-QCN和(OMe)2DPA-ThPh-QCN的光致发光量子效率(PLQY)的测试：
测试在装有积分球的瞬态荧光光度计中完成。测试方法如下：将化合物DPA-ThPh-QCN和(OMe)2DPA-ThPh-QCN溶于甲苯配成吸光度在0.1左右的溶液。先后测试纯甲苯溶剂和甲苯溶液的荧光强度。通过软件运算得出发光量子效率(PLQY)数据。
DPA-ThPh-QCN PLQY＝26.8％
(OMe)2DPA-ThPh-QCN PLQY＝23.1％
实施例5
基于实施例1中的化合物DPA-ThPh-QCN的有机电致发光器件(OLEDs)的制作方案和电致发光性能的测试：
由实施例1材料制备的近红外OLEDs器件结构为：ITO/PEDOT:PSS(35nm)/TAPC(40nm)/TCTA(5nm)/DPA-ThPh-QCN(20nm)/TmPyPB(50nm)/CsF(1nm)/Al(100nm)。其中，电子传输层为TmPyPB，发光层为本发明优选的具有AIE-TADF性能的DPA-ThPh-QCN近红外发光材料涂层；阴极层为金属铝和氟化铯(CsF)构成。
器件的制作程序：在用丙酮、紫外等程序处理好的ITO玻璃上，旋转涂敷40nm的聚二氧乙基噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)(Bayer Batron P4083)空穴注入层、20nm厚的发光层，50nm的电子传输层，然后依次蒸镀1nm CsF层和100nm铝(Al)层。器件的发光面积为0.04cm2。
图8为掺杂器件的EL光谱图和色坐标图。如图所示，基于DPA-ThPh-QCN的器件在680nm处呈现最大的发射峰，其色坐标在(0.676，0.310)，属于近红外发射。
图9、图10分别为器件的电流-电压-亮度曲线和外量子效率曲线。由图可知，器件的启动电压为4.4V。器件显示最大亮度296cd m-2，最大外量子效率0.59％，值得注意的是，外量子效率没有明显的效率滚降(roll-off)，说明器件性能稳定。
尽管结合了优选实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述实施例，应当理解所附权利要求概括了本发明的范围。在本发明构思的指导下，本领域的技术人员应当意识到，对本发明的各实施例方案所进行的一定的改变，都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。

Claims (3)

1.一类AIE-TADF近红外发光材料，其特征在于，所述发光材料具有下式所示结构：
Figure FDA0002913773230000011
其中：X为氢原子、氟原子、甲氧基单元。
2.一类根据权利要求1所述的AIE-TADF近红外发光材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：
将1摩尔当量2,3-氰-6-(4-溴苯基)喹喔啉溶解在甲苯中，惰性气体环境中加入2～4摩尔当量的二芳胺基噻吩三丁基锡化物与0.01～0.10摩尔当量的钯催化剂，搅拌，升高温度至80～120℃反应5～24小时，减压蒸馏除去甲苯，剩余物用二氯甲烷萃取，萃取液经水洗、无水硫酸镁干燥、过滤，滤液经浓缩、柱层析分离后得到产物。
3.根据权利要求1所述的AIE-TADF近红外发光材料的应用，其特征在于，将权利要求1所述的AIE-TADF近红外发光材料作为发光材料应用于制备近红外有机电致发光二极管的发光层。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113461707A (zh) * 2021-08-03 2021-10-01 南京诺源医疗器械有限公司 一种近红外二区荧光小分子的制备方法
CN113683555A (zh) * 2021-08-06 2021-11-23 常州大学 一类基于联二苯衍生物受体单元的d2a型紫光有机发光材料及应用
CN114634494A (zh) * 2022-04-15 2022-06-17 安徽秀朗新材料科技有限公司 一种二氰基吡嗪类化合物及其制备方法和应用、有机电致发光器件及其应用
CN115490631A (zh) * 2022-10-10 2022-12-20 常州大学 基于双氰基非那烯近红外热激活延迟荧光发光材料与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1763149A (zh) * 2004-10-20 2006-04-26 中国科学院化学研究所 一种分子内电荷转移型红色发光材料及制备和应用
CN106083861A (zh) * 2016-06-23 2016-11-09 中节能万润股份有限公司 一种有机电致发光材料、应用及器件
CN108948327A (zh) * 2017-05-19 2018-12-07 中国科学院化学研究所 一种喹喔啉类共轭聚合物及其制备方法与其在聚合物太阳电池中的应用
CN112094263A (zh) * 2020-08-13 2020-12-18 温州医科大学 基于喹喔啉的D-A-π-A型有机光敏剂及其合成方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1763149A (zh) * 2004-10-20 2006-04-26 中国科学院化学研究所 一种分子内电荷转移型红色发光材料及制备和应用
CN106083861A (zh) * 2016-06-23 2016-11-09 中节能万润股份有限公司 一种有机电致发光材料、应用及器件
CN108948327A (zh) * 2017-05-19 2018-12-07 中国科学院化学研究所 一种喹喔啉类共轭聚合物及其制备方法与其在聚合物太阳电池中的应用
CN112094263A (zh) * 2020-08-13 2020-12-18 温州医科大学 基于喹喔啉的D-A-π-A型有机光敏剂及其合成方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LI, CHENGLONG等: "Deep-Red to Near-Infrared Thermally Activated Delayed Fluorescence in Organic Solid Films and Electroluminescent Devices", 《ANGEWANDTE CHEMIE》 *
朱卫国等: "有机近红外电致发光材料研究进展", 《常州大学学报（自然科学版）》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113461707A (zh) * 2021-08-03 2021-10-01 南京诺源医疗器械有限公司 一种近红外二区荧光小分子的制备方法
CN113461707B (zh) * 2021-08-03 2022-04-12 南京诺源医疗器械有限公司 一种近红外二区荧光小分子的制备方法
WO2023010925A1 (zh) * 2021-08-03 2023-02-09 南京诺源医疗器械有限公司 一种近红外二区荧光小分子的制备方法
CN113683555A (zh) * 2021-08-06 2021-11-23 常州大学 一类基于联二苯衍生物受体单元的d2a型紫光有机发光材料及应用
CN113683555B (zh) * 2021-08-06 2024-01-23 常州大学 一类基于联二苯衍生物受体单元的d2a型紫光有机发光材料及应用
CN114634494A (zh) * 2022-04-15 2022-06-17 安徽秀朗新材料科技有限公司 一种二氰基吡嗪类化合物及其制备方法和应用、有机电致发光器件及其应用
CN114634494B (zh) * 2022-04-15 2023-08-11 安徽秀朗新材料科技有限公司 一种二氰基吡嗪类化合物及其制备方法和应用、有机电致发光器件及其应用
CN115490631A (zh) * 2022-10-10 2022-12-20 常州大学 基于双氰基非那烯近红外热激活延迟荧光发光材料与应用
CN115490631B (zh) * 2022-10-10 2024-02-02 常州大学 基于双氰基非那烯近红外热激活延迟荧光发光材料与应用

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