La generazione fotosensibile di ossigeno singoletto ha suscitato un grande interesse raggiungendo applicazioni in vari campi grazie alla sua elevata attività biologica e alla forte ossidazione, compresa la sintesi organica, trattamento delle acque reflue, e terapia fotodinamica (PDT). Sebbene l'ossigeno singoletto possa essere prodotto in vari modi, Il trasferimento di energia dello stato di tripletto da alcune molecole organiche sotto l'illuminazione della luce è uno dei modi più efficienti e controllabili per produrre le specie di ossigeno attivo, dove gli organici sono chiamati fotosensibilizzanti.

Perciò, le prestazioni dei fotosensibilizzanti svolgono un ruolo fondamentale nella produzione e nell'applicazione dell'ossigeno singoletto. Finora, i composti coordinati a base di polipirrolo sono i fotosensibilizzanti più comunemente usati e studiati. Però, questi fotosensibilizzanti vengono solitamente utilizzati in soluzione o in sospensione, e poco usato allo stato solido. Inoltre, soffrono anche di una bassa stabilità fotochimica e di una bassa efficienza di assorbimento della luce visibile, che possono ulteriormente limitare le loro applicazioni pratiche. Perciò, sviluppo di prestazioni elevate, fotosensibilizzatori allo stato solido utilizzabili di ossigeno molecolare rimane ancora una sfida.

Negli ultimi due decenni, il gruppo Fang della Shaanxi Normal University si è dedicato alla creazione di materiali per pellicole sensibili alla fluorescenza e dei relativi dispositivi per pellicole. Una serie di pellicole fluorescenti è stata creata e applicata allo sviluppo di sensori/rivelatori. In questo lavoro, hanno sviluppato un fotosensibilizzatore a base di pellicola unico, dove un derivato di perilene bisimide (PBI) non planare contenente spirofluorene è stato sintetizzato e utilizzato come strato attivo.

Le proprietà fotofisiche e le prestazioni di produzione di ossigeno singoletto hanno dimostrato che l'effetto ACQ viene efficacemente evitato a causa dell'effetto sterico introdotto intenzionalmente, portando all'emissione di fluorescenza ideale allo stato solido. Il film mostra anche una grande stabilità fotochimica e un'elevata efficienza di assorbimento nella regione della luce visibile, ponendo le basi per il loro utilizzo allo stato solido. Nel frattempo, il film mostra una grande efficienza nella produzione di luce di ossigeno singoletto, e quindi può essere utilizzato con successo nella sterilizzazione.

Le elevate prestazioni sono in parte attribuite alla presenza di una ricchezza di canali molecolari all'interno dell'adlayer del film dovuta alla struttura non planare del fluoroforo sintetizzato, che si ritiene necessario per il trasferimento di massa, un prerequisito per una produzione efficiente di ossigeno singoletto.

Rispetto ai fotosensibilizzatori di routine utilizzati in soluzione o in sospensione, quello basato su film possiede una serie di vantaggi. È:(1) riutilizzabile, (2) esente da contaminazioni, e (3) consente la realizzazione di dispositivi, che deve portare comodità per applicazioni pratiche. Ulteriori studi hanno rivelato che l'efficace fotoproduzione dell'ossigeno singoletto può essere realizzata anche mediante l'utilizzo di una piccola lampada a LED a basso prezzo come fonte di luce e come supporto per pellicole. Il dispositivo concettuale dovrebbe essere utilizzabile per PDT, purificazione dell'acqua, sterilizzazione, antisepsi, eccetera.