中国科学院上海有机化学研究所张卡卡课题组在二氟化硼β-二酮体系（BF2bdk）中通过精细调控激发态性质构建了可见光激发的长寿命蓝色热激活延迟荧光型（TADF型）余辉材料。该研究为构建蓝色室温余辉材料提供了一种新方法，为显示技术及生物成像等领域的应用带来了新可能，有望在信息存储、传感器以及光电子器件等领域发挥重要作用。

有机室温余辉材料因其长寿命的优点，在例如氧传感、生物成像、防伪、数据加密、响应式平台和光学分析等领域展现优异的应用前景。其中，蓝色余辉材料不仅可用于多色防伪和多模态生物成像，还可以作为高能供体通过能量传递机制构建产生其他颜色和白色的余辉材料。然而，目前余辉材料的余辉颜色大多处于可见光中间区域，位于可见光区域两端的蓝色和红色余辉材料的构建依然比较困难。同时，目前大多数蓝色余辉材料来源于有机室温磷光，其固有的大的Stokes位移特性使得采用对有机物质或生物体系造成伤害的UVB光（约290~320 nm）作为激发源成为必需。

为解决这一问题，张卡卡课题组基于之前的研究工作，提出利用具有较小的Stokes位移的TADF余辉机制来构建可见光激发的蓝色余辉材料的设计策略。选择具有电荷转移跃迁特性的BF₂bdk分子作为发光组分（如图），并引入具有扭转角的多个取代基到BF₂bdk结构来减少其单线态三线态能极差ΔE_ST，引入多个电子给体取代基（例如苯基和甲氧基）来丰富其Tn激发态，为系间窜越ISC/反向系间窜越RISC过程提供多通道，促进ISC和RISC。同时，选择苯甲酸苯酯（PhB）作为有机基体，一方面用来防止发光组分聚集，另一方面可以提供刚性环境保护T₁激发态，同时还可以利用有机基体与发光分子的偶极-偶极相互作用促进ISC/RISC过程。

基于以上考虑，张卡卡课题组通过将设计的BF₂bdk发光分子掺杂到PhB基体中，成功构建了具有中等反向系间窜越速率常数k_RISC的蓝色长寿命TADF型有机余辉材料。这些余辉材料可在环境条件下被可见光激发，并产生余辉寿命长达几百毫秒蓝色余辉，为构建具有可见光激发特性的蓝色有机余辉材料及其衍生物提供了重要途径。此外，通过精细调节BF₂bdk结构使其异构化，还可以进一步对BF₂bdk体系的激发态进行操控，使其发光机制发生显著变化。同时，这些余辉材料还在高级防伪和信息加密以及生物医用等领域展现出应用潜力。基于这些有趣的余辉材料，人们有望实现一个可以用于高灵敏度光学分析和传感，以及时间门控的生物成像和传感应用的便携平台。