Fotosensibiliserad generering av singlettsyre har väckt stort intresse för att nå tillämpningar inom olika områden på grund av dess höga biologiska aktivitet och starka oxidation, inklusive organisk syntes, avloppsrening, och fotodynamisk terapi (PDT). Även om singlettsyre kan produceras på en mängd olika sätt, tripletttillståndsenergiöverföring från vissa organiska molekyler under ljusbelysning är ett av de mest effektiva och kontrollerbara sätten att producera de aktiva syreämnena, där de organiska ämnen kallas fotosensibilisatorer.

Därför, fotosensibilisatorernas prestanda spelar en avgörande roll vid produktion och applicering av singlettsyre. Tills nu, koordinerade föreningar baserade på polypyrrol är de vanligast använda och studerade fotosensibilisatorerna. Dock, dessa fotosensibilisatorer används vanligtvis i lösning eller suspension, och knappast använd i fast tillstånd. Dessutom, de lider också av låg fotokemisk stabilitet och låg absorptionseffektivitet av synligt ljus, vilket ytterligare kan begränsa deras praktiska tillämpningar. Därför, utveckla hög prestanda, fotosensibilisatorer av molekylärt syre som kan användas i fast tillstånd är fortfarande en utmaning.

Under de senaste två decennierna, Fang-gruppen från Shaanxi Normal University har ägnat sig åt att skapa fluorescenskänsliga filmmaterial och relevanta filmanordningar. En serie fluorescerande filmer har skapats och applicerats på sensor-/detektorutvecklingar. I det här arbetet, de utvecklade en unik filmbaserad fotosensibilisator, där ett icke-plant spirofluoren-innehållande perylenbisimid (PBI)-derivat syntetiserades och användes som det aktiva skiktet.

Fotofysiska egenskaper och singlettsyreproduktionsprestanda visade att ACQ-effekten effektivt undviks på grund av den avsiktligt införda steriska effekten, leder till idealisk fluorescensemission i fast tillstånd. Filmen visar också stor fotokemisk stabilitet och hög absorptionseffektivitet i området med synligt ljus, lägger grunden för att de kan användas i fast tillstånd. Under tiden, filmen visar stor effektivitet vid ljusproduktion av singlettsyre, och kan därigenom framgångsrikt användas vid sterilisering.

Den höga prestandan tillskrivs delvis närvaron av en rikedom av molekylära kanaler i filmens skikt på grund av den icke-plana strukturen hos den syntetiserade fluoroforen, som tros vara nödvändig för massöverföring, ett förkrav för effektiv singletsyreproduktion.

Jämfört med rutinmässiga fotosensibilisatorer som används i lösning eller suspension, den filmbaserade har ett antal fördelar. Det är:(1) återanvändbart, (2) kontamineringsfri, och (3) möjliggör tillverkning av anordningar, som måste ge bekvämlighet för praktiska tillämpningar. Ytterligare studier avslöjade att den effektiva fotoproduktionen av singlettsyre också kan realiseras genom att använda en liten och lågpris LED-lampa som ljuskälla och som filmstöd. Den konceptuella enheten förväntas vara användbar för PDT, vattenrening, sterilisering, antiseptik, etc.