Angew. Chem. ：近红外吸收的硼氮杂稠环芳烃作为光敏剂实现高性能三重态-三重态湮灭上转换

将具有低散射性与强穿透性的近红外（NIR）光转化为高能量蓝光的三重态-三重态湮灭上转换（TTA-UC）发光技术，在光催化、生物成像和3D打印等领域有着独特的优势。然而，传统的近红外光敏剂具有较大的单线态-三线态能量差（ΔE_ST），在TTA-UC过程中存在严重的能量损失，难以实现高能量的蓝光发射；且此类近红外光敏剂大多含有铂、钯、锇等重金属，严重限制了它们的进一步应用。

近日，南开大学王小野研究员与黄灵研究员合作，报道了首例具有多重共振-热活化延迟荧光（MR-TADF）特性的硼氮杂稠芳烃近红外光敏剂（BNS），并实现了高性能的近红外到蓝光TTA-UC发光过程，为无重金属近红外光敏剂的发展提供了全新的分子体系与设计思路。

BNS可通过两步简捷的反应高效制备。其在近红外区表现出强烈的吸收，并且具有较小的ΔE_ST（0.14 eV）与较长的延迟荧光寿命（115 μs），表明BNS极具作为近红外光敏剂的潜力。

由于BNS具有较小的ΔE_ST（0.14 eV），在TTA-UC过程中极大降低了能量损失，其可与蓝光湮灭剂苝或9,10-bis((triisopropylsilyl)ethynyl)anthracene （TIPS-BEA）组合，实现了近红外到蓝光TTA-UC体系中最大的反斯托克斯位移（1.03 eV）。此外，该体系还具有阈值功率密度低（125 mW cm^-2）、上转换量子产率高（2.9%）、湮灭剂浓度低（50 μM）、激发光穿透距离深等优势，有望在光动力治疗与3D打印等技术中获得重要的应用。

该工作不仅为无重金属近红外光敏剂的开发提供了新颖的设计策略，并为近红外光激发的TTA-UC技术应用于未来光电与生物领域提供了新的机遇。

论文信息

NIR-Absorbing B,N-Heteroarene as Photosensitizer for High-Performance NIR-to-Blue Triplet-Triplet Annihilation Upconversion

Ji-Kun Li†, Ming-Yu Zhang†, Le Zeng, Ling Huang*, and Xiao-Ye Wang*

文章的第一作者是南开大学李继坤博士与博士研究生张铭宇，通讯作者是南开大学王小野研究员与黄灵研究员。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202303093