发光寿命是光化学的重要概念，也是体现发光材料性质的一项重要参数。尽管发光材料在人类生产生活、军事及航空航天领域有广泛的应用，但是普通大众对于“发光寿命有长有短”这一科学概念并没有清晰的认识。本项目以生活中的光为切入点，以发光寿命在人眼可识别范围内(>100 ms)的长余辉材料作为展示媒介。通过探究三聚氰胺与苯二甲酸在水介质中的自组装，设计并合成了一类寿命长、亮度高的有机长余辉材料，因其合成方法简单、原料便宜易得、实验现象明显且重现性高，非常适合作为科普主题；同时在日常生活中探寻发光现象，创新设计趣味动画、“光绘涂鸦”等新型科普模式，寓教于乐、寓教于做，点燃人们探究化学世界的热情；借助Bilibili、抖音等网络平台广泛宣传，拓宽化学知识的普及范围。针对具有不同年龄和知识结构对象群体的特点和需求，科普内容设立了多个独立互动模块，“量体裁衣”，力求获得“覆盖面广、接受度高”的效果，让发光寿命真正贴近生活、走向大众。

Two zero-dimensional inorganic-organic hybrids, (NMe₃CH₂Ph)₂[Zn(H₂O)₆](SO₄)₂ (1) and (NMe₃CH₂Ph)₄[Zn₂Cl₂(SO₄)₃] (2), were assembled from ZnSO₄ and trimethylbenzylammonium chloride. Both feature an inorganic-organic sandwich structure with organic layers formed via aromatic stacking. 1 contains a {[Zn(H₂O)₆](SO₄)₂}^2- hydrogen-bonded network, while 2 consists of binuclear zinc clusters. Both exhibited room-temperature phosphorescence. 1 showed a lifetime of 14.00 ms (invisible), whereas 2 displayed a lifetime of 290.00 ms with visible green afterglow. Furthermore, a series of host-guest doped afterglow materials was developed using compound 1 as the host matrix. Tuning the guest molecules enabled afterglow tuning from cyan to orange-yellow, with lifetimes enhanced up to about 65-fold versus the pristine host. Furthermore, the application of the doped systems in advanced anti-counterfeiting was preliminarily explored.

以硼酸与苯甲酸(BZA)为原材料，通过一步热解法合成了B掺杂的长余辉室温磷光碳量子点(B-CQDs-BZA)。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见(UV-Vis)吸收光谱与荧光/磷光发射光谱对B-CQDs- BZA的形貌、结构及发光性能进行表征。结果显示，合成的B-CQDs-BZA主要是由无定形碳构成的尺寸介于2.0~4.5 nm之间的零维碳量子点。B-CQDs-BZA经254与302 nm的紫外光照射后，可呈现出长达20 s的蓝色室温磷光，经测试其磷光寿命长达2.09 s。该方法简单、快速且具有普遍适用性，使用多种原材料均可合成长余辉室温磷光CQDs。基于B-CQDs-BZA卓越的室温磷光发光寿命，我们将B-CQDs-BZA成功应用于时间分辨防伪技术。另外，根据水分子对B-CQDs-BZA的猝灭效应，将其制作成湿度试纸，用来检测环境空气的湿度。

刺激响应发光与动态发射特性的结合，可构建多级认证系统，为增强信息加密安全性提供新策略。通过合理调控材料的单线态-三线态能隙(ΔE_ST)，可同时激活磷光(Phos)与延迟荧光(DF)，实现可编程的动态余辉行为。本研究将碳点(CDs)原位共价固定在三聚氰酸基质中，率先报道了基于CDs的热响应动态余辉材料。该材料在宽温域(273.15–423.15 K)内呈现热驱动的绿色至蓝色余辉转变，同时具有热致变色余辉(TCA)与时间分辨余辉(TRA)双重模式的动态余辉特性。值得注意的是，该材料在348.15 K阈值温度以上发生蓝色至绿余辉逆转，此时热驱动的激子分布使TRA效应占据主导。这种TCA-TRA协同作用赋予材料前所未有的动态余辉调控能力。结构与光物理分析证实：原位共价固定按计划使CDs的ΔE_ST从0.46 eV降至0.28 eV。该能隙调控实现了对Phos/DF平衡的热调节，直接主导了所观测到的动态余辉性能。最后，本研究展示了该材料在热监测与高安全性信息保护领域的应用潜力。

有机长余辉发光材料在撤去激发源后仍可持续发光，表现出独特的光物理性质，在光电器件、柔性显示、信息加密及生物成像等领域具有广阔的应用前景。有机长余辉性能高度依赖于三重态激子的寿命及磷光辐射速率等关键参数，传统实验手段难以精准解析微观有机分子电子结构与宏观发光行为之间的构效关系，而计算化学方法为揭示其内在机制提供了重要途径。本实验以典型有机小分子吩噻嗪体系长余辉材料为研究对象，采用密度泛函理论优化基态与激发态几何构型，并计算自旋轨道耦合常数，结合含时密度泛函理论评估能级跃迁特性及辐射衰减通道，揭示有机分子三线态寿命与长余辉发光辐射速率等之间的内在关系。通过将前沿研究成果转化为教学资源，本实验有效提升了学生对激发态动力学与材料性能关联机制的理解，为计算化学课程提供了兼具学术深度与应用价值的有益探索。