圆偏振发光（Circularly Polarized Luminescence, CPL）是一种独特的光学现象，指手性发光物质在激发后所发射的左旋与右旋圆偏振光强度存在差异。凭借这一特性，CPL在3D显示、信息加密与防伪、生物成像与传感、光电子器件与光通信、手性识别及不对称合成等多个前沿科技领域展现出广阔的应用前景和重要的研究价值。当前，在CPL材料领域，如何同时实现可调发射波长以及手性信号的可逆转换仍具有挑战性。

为应对这一挑战并深入理解材料动态组装过程中的手性演化机制与调控规律，合作研究团队设计合成了一类新型手性超分子材料：基于胆固醇-吡啶席夫碱衍生物与ZnCl₂配位形成的、由氯桥键连接的同手性二聚体超分子聚集体。利用二甲苯溶剂作为“分子致动器”，结合热刺激手段，在该超分子聚集体中成功实现了对CPL信号的二次反转、强度以及发射波长的精准调控。通过该体系深入揭示了溶剂效应、氯桥键以及π···π堆积作用在驱动超分子组装体多态转变与手性信号传递过程中的关键机制，并展示了这一多参数可调的CPL体系在高级信息加密中的应用潜力。相关研究成果以“Reversible Circularly Polarized Luminescence Inversion and Tunable Emission in Chloride-Bridge-Linked Supramolecular Polymers”为题发表于《先进功能材料》(Advanced Functional Materials, 2025, 35, e10772)。

图1 a）基于氯桥键的手性二聚体配合物分子结构；b）构象转变及氯桥键断裂引发两次手性反转与CPL发射波长调控的机理示意图；c）时间响应型发光与CPL信号反转在信息加密中的原理示意图

合作研究团队首次揭示了不同二甲苯溶剂诱导下多重超分子手性反转及发光颜色可调的CPL特性的内在机制。具体而言，该特性源于氯桥键赋予配合物二聚体的结构稳定性与溶剂诱导下二聚体构象转变所呈现的动态柔性。通过单晶结构解析发现，氯桥键形成的二聚体结构中存在特定的空间空隙，可选择性容纳二甲苯类溶剂分子作为“分子致动器”，驱动二聚体发生可控的构象转变，进而诱导超分子聚集体的CPL信号实现可逆反转。

图2 对二甲苯溶剂诱导氯桥链接的二聚体构象转变及其超分子组装体手性信号反转

此外，合作研究团队利用氯桥键的温敏响应特性，通过质谱分析和单晶X射线衍射证实：在385 K下加热5分钟后，加热可触发氯桥的动态解离，导致结构从P₂Zn₂(μ₂-Cl)-2转变为PZnCl₂，并引发超分子聚合物中分子堆积方式的重组，实现配合物的动态结构转换。具体而言，原本由P₂Zn₂(μ₂-Cl)-2组装形成的微带结构转变为纳米片形貌，荧光颜色由青色变为蓝色，同时伴随圆二色（CD）和圆偏振发光（CPL）信号的二次反转，展现出温度驱动的多级手性与发光协同调控能力。

图3 氯桥的动态解离触发CPL信号二次反转和发射波长可逆切换

基于这种时间与温度依赖的CPL响应特性，该体系在固态光信息加密材料方面展现出显著的应用潜力。研究团队进一步利用该配位超分子聚合物所呈现的时间/温度调控的荧光颜色变化及CPL信号反转行为，成功构建了多层级、动态可调的信息加密模型，充分展示了其在高安全性信息存储与防伪领域的广阔应用前景。

图4 动态响应的CPL和荧光信号用于固态粉末材料中的信息编码功能展示

同济大学刘国锋特聘研究员、张弛院士和华东理工大学曲大辉教授为论文的共同通讯作者，博士生何梦露为论文第一作者，该工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费等专项资金资助。

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202510772