近日，工程院院刊《工程》在线发表了华东理工大学化学与分子工程学院马骧教授、马良伟特聘副研究员团队在超小金纳米团簇（AuNCs）白光发射领域的最新研究成果。
白光发光材料因其在显示、照明、传感和生物成像等领域的重要应用而备受关注。相比传统量子点和稀土发光材料，AuNCs具有尺寸超小、毒性低、光稳定性好和生物相容性优异等特点，被认为是极具潜力的新型发光纳米材料。然而，目前水溶性AuNCs仍面临发光量子效率低、发光颜色单一以及白光构筑困难等问题，限制了其进一步应用。
图片说明：超分子组装策略增强FGGC@AuNCs磷光发射与能量转移策略构建发光可调AuNCs示意图
针对上述挑战，研究团队提出了一种基于超分子主客体组装的协同发光策略。研究人员以FGGC多肽为配体，采用一步法制备了具有橙色磷光发射的超小AuNCs（FGGC@AuNCs），并利用葫芦[7]脲（CB7）与配体之间的主客体作用，显著限制配体振动与旋转，从而有效抑制非辐射跃迁。组装后，AuNCs的发光量子效率由3.5%提升至25.4%，磷光寿命由5.6 μs延长至9.6 μs。在此基础上，团队进一步引入具有强蓝色荧光发射的Trp@AuNCs，并与FGGC@AuNCs/CB7组装体进行复合，通过荧光与磷光的协同耦合，实现了高效白光发射。所得组装体系白光量子效率达到22.6%，其国际照明委员会（CIE）色坐标接近标准白光区域（0.33, 0.33）。
研究发现，该体系的发光颜色还能够对温度和激发波长产生灵敏响应，在不同条件下实现蓝光、白光和橙光之间的可逆调控。进一步地，研究团队将该组装体系嵌入聚乙烯醇（PVA）基体中，成功制备出多色可调的柔性发光薄膜，并实现了白光LED器件构筑。相关薄膜在不同温度下仍保持明显的颜色响应特性，显示出其在柔性显示、温度传感和智能光电器件等领域的应用潜力。
该研究提出了一种利用超分子非共价组装调控AuNCs发光性能的新策略，为高性能白光纳米发光材料的设计与构筑提供了新思路，也为AuNCs在智能传感、信息显示和光电器件等方向的应用拓展奠定了基础。
华东理工大学马骧教授和马良伟特聘副研究员为该论文共同通讯作者，曲国娟博士为第一作者。研究工作得到国家自然科学基金委杰出青年科学基金项目等资金的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.08.046
