近日，郑州大学化学学院李铁生教授课题组与中国科学院化学研究所刘鸣华研究员和国家纳米科学中心段鹏飞研究员合作研究，成功构建了一种多模态上转换/下转移的CPL体系，在980纳米波长激发下，该体系表现出优越的全色域发光性能，并对其发光机制进行了深入研究。

由于伪造问题日益严重，传统的光学防伪手段难以满足实际应用中不断增长的需求。因此，探索并开发更具创新性和强效的防伪技术至关重要。近来，手性发光材料产生的圆偏振发光（CPL）凭借其独特的手性光学特性，在信息加密和防伪应用方面的潜力受到广泛关注。由于CPL材料的视觉效果与普通发光材料无异，因此隐藏的信息仅在特定条件下才能解码。在此基础上，通过在CPL基础上集成额外的编码信息，能够显著提升防伪的维度，因此这一隐蔽特性为信息安全提供了一种新颖且难以复制的策略，而近红外光是一种典型的隐蔽光，这使其在信息存储领域能够成为CPL的绝佳补充。然而，有效地利用包括近红外区域在内的全色域发光来隐藏手性光学信息仍然面临着艰巨的挑战。

为解决这一问题，通过超分子组装的方法，直接将发色团与手性主体材料进行共组装是一种简单且有效的策略。在本研究工作中，为了实现从紫外到近红外二区的全色域发光，选取了具有特定结构手性液晶聚合物作为主体材料用于提供手性环境； 设计了一种以Yb-Er耦合体系作为核心的Yb³⁺掺杂的NaYF₄的具有核壳结构的纳米颗粒，并进一步对其进行Tm³⁺掺杂，扩展其发光范围。在此基础上，在其核壳结构中插入NaYF₄惰性壳层，用于消除潜在的表面猝灭效应，达到提升纳米颗粒整体的发光性能；通过自组装方法将具有核壳结构的纳米颗粒负载到手性液晶聚合物薄膜上，构建一个多模态上转换/下转移的CPL体系，实现了在980纳米激发下呈现出优异的全色域（UV至NIR-II）发光性能，进一步展示了其在防伪能力和多种信息加密模式方面的优越性能。结果表明，多模态上转换/下转移CPL行为使包括光学防伪和信息加密在内的尖端加密应用成为可能。这一研究成果显示了其在光学防伪和多维度信息加密领域的优越性能和应用前景。

相关研究成果以“Upconversion/Downshifting Circularly Polarized Luminescence over 1200 nm in a Single Nanoparticle for Optical Anticounterfeiting and Information Encryption”为题，发表在国际权威期刊《Angewandte Chemie International Edition》。论文的第一作者是郑州大学与中国科学院化学研究所的联合培养博士研究生杨波文（2022级），郑州大学化学学院为第一完成单位。该研究得到了科技部国家重点基础研究计划项目、国家自然科学基金等资助。

文章链接 https://doi.org/10.1002/anie.202417223