西北工业大学纪雷课题组构筑了双发射1,9,12-取代的邻碳硼烷衍生物。变温光谱测试表明两个发射谱对应的激发态在高温下处于热力学平衡，因此两个发射峰具有相同的荧光寿命。在低温下，两个发射峰的比例为受温度影响的动力学控制。据此，作者计算出了两个激发态之间的能级差和转化活化能。

双发射材料是激子可以从两个共存激发态同时进行辐射跃迁发光的材料。常见的双发射材料有荧光-磷光材料、扭曲分子内电荷转移（TICT）材料、激发态分子内质子转移（ESIPT）材料、激基缔合物（excimer）和邻碳硼烷双发射材料等。这种双发射行为既可以在溶液中发生，也可以在固体中发生，具有广泛的应用前景和重大的研究价值。

邻碳硼烷基双发射材料通常是邻碳硼烷中碳顶点被芳香基团修饰后产物。激发态下，邻碳硼烷中的碳-碳s反键具有很强的吸电子性质。碳顶点的芳香基团可以围绕C_cage-C_aryl键转动，当芳基平面和邻碳硼烷的碳-碳键夹角较小时，芳香基团的轨道和碳-碳s反键轨道重叠较小，不会产生电荷转移，此时的分子往往只具有芳香基团自身的局域激发（LE）态发射。当芳基平面与邻碳硼烷的碳-碳键垂直时，由于轨道重叠较大，一般会发生从芳香基团向邻碳硼烷碳-碳s*反键的电子云密度偏移，从而产生分子内电荷转移（ICT）发射。

该研究以芳香集团芘作为生色团，将其引入碳顶点，同时在邻碳硼烷的9号和12位引入4-甲苯基平面基团，目的在于降低邻碳硼烷在溶剂中的旋转速度，从而使LE态和ICT态之间的转换更易调节，合成了邻碳硼烷双发射分子2。结果表明，在较高温度范围（298-338 K）内，化合物2的LE态与ICT态始终处于热力学平衡，光谱表现为两者具有相同的荧光寿命，并根据此阶段LE态与ICT态的荧光强度比值和温度的关系拟合得到LE态与ICT态的能量差ΔG = -8.6 kJ/mol。可以看出，LE态与ICT态的能量差很小，这是两者处于热力学平衡状态的必要条件。在较低范围（198-278 K）内，温度降低使得溶剂黏度增大，LE态与ICT态无法通过快速转换达热力学平衡，此时两者相互转换受动力学控制，利用此阶段荧光数据计算出ICT态转向LE态的能量势垒E_b2= 9.49 kJ/mol，相应的，计算出LE态转向ICT态的能量势垒E_b1= 0.89 kJ/mol。

该研究为双发射分子中两个激发态相互转换过程的研究提供了一种方法，也为TADF体系中准确预测ΔE_ST提供了参考价值。