余辉材料由于其发光寿命长，在诸多应用场景中显示出巨大的应用潜力。其中，基于光化学反应的余辉材料以其优越的按需设计和易于纳米化的性质，在近年来受到广泛关注，并被成功应用于信息加密、生物成像、生物诊疗、活体温度传感、免疫层析等领域。

然而，由于光化学反应是一个单向消耗型的反应，随着激发时间和激发次数的增加，传统的光化学余辉系统中的化学组分会被不断消耗，导致其余辉强度不断降低，这极大地限制了光化学长余辉体系的应用场景。

近日，复旦大学的李富友教授团队发展了一种可重复的光化学长余辉体系。作者通过使用一类可重复充电的“单线态氧电池”——2-吡啶酮分子，将光敏剂在光照下产生的单线态氧进行可逆存储，并通过一类具有单线态氧敏化荧光功能的发射体分子将单线态氧的能量转化为发光，从而实现超长寿命的近红外可重复长余辉。

这种可重复的光化学长余辉体系在激光照射后能够发射最大波长在753 nm，寿命为18.1 s的超长近红外余辉，而且能够在50次激发循环中保持稳定的余辉强度，对比传统光化学长余辉体系展现出了优异的可重复性。吸收发射光谱、HPLC和¹H-NMR等分析方法在随后的实验中验证了吡啶酮分子优秀的光稳定性和可逆存储单线态氧的能力，这也是该体系余辉可重复性的核心。同时作者还对该体系的余辉机理进行了详细的研究，尤其是对单线态氧向发射体传能的单线态氧敏化荧光过程进行了定量分析，并证明该过程是经由发射体的三重态中间体实现的。对发射体能级的理论计算也从能量的角度验证了该过程的可行性。

最后，作者对该体系进行了拓展并将其发展为一种通用的实现可重复光化学长余辉的方法，并将其应用在了信息加密中。该工作为光化学长余辉体系提供了一种全新的能量储存和转移机制，并解决了传统光化学长余辉体系的消耗问题，将来在生物应用中同样具有巨大的应用潜力。