發(fā)布時(shí)間：2020-10-25 18:35

　　 發(fā)光材料,一般分為熒光材料和磷光材料,在照明顯示、光電器件、信息儲(chǔ)存和防偽、生物成像及化學(xué)傳感等眾多領(lǐng)域都備受青睞,因此制備新型高效的熒光、磷光材料始終是學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。該論文致力于開發(fā)新型功能性熒光和室溫磷光材料,并探索它們的機(jī)理與實(shí)際應(yīng)用,論文主要內(nèi)容分為以下三個(gè)部分:第一部分設(shè)計(jì)合成了含有六個(gè)苯甲酸單元的配體分子六(4-羧酸-苯氧基)-環(huán)磷腈(G)的多功能性Eu~(3+)/Tb~(3+)-MOFs。為了便于循環(huán)使用,將Eu_(0.47)Tb_(0.63)-MOFs摻雜到聚乙烯醇(PVA)基質(zhì)中通過(guò)流延法制備得到的發(fā)光膜材料作為檢測(cè)平臺(tái)。Tb~(3+)和Eu~(3+)在I_(547)/I_(491)以及I_(616)/I_(592)特征發(fā)射強(qiáng)度比率與水溶液中不同的金屬離子以及氣體環(huán)境中不同的揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile Organic Compounds,VOCs)具有像指紋一樣的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。以Eu~(3+)離子的I_(616)/I_(592)發(fā)射強(qiáng)度比作為X軸,Tb~(3+)離子的I_(547)/I_(491)發(fā)射強(qiáng)度比為Y軸,構(gòu)建了水溶液中對(duì)不同金屬離子以及氣體環(huán)境中不同的VOCs識(shí)別的二維解碼圖,從而可有效地區(qū)分水溶液中的不同金屬離子以及氣體環(huán)境中不同的VOCs。此外,該熒光檢測(cè)平臺(tái)在水溶液中表現(xiàn)出了對(duì)Fe~(3+)離子的快速、高效、選擇性識(shí)別,其響應(yīng)時(shí)間小于10s。同時(shí)該熒光平臺(tái)對(duì)氣體環(huán)境中的苯乙烯表現(xiàn)出了較好的選擇識(shí)別能力,低濃度的苯乙烯環(huán)境中Ln-MOFs的特征發(fā)射強(qiáng)度在4 min內(nèi)可達(dá)97%的猝滅。第二部分工作是基于第一部分研究工作中的偶然發(fā)現(xiàn),有機(jī)配體G具有特殊的光物理性能。在室溫且大氣環(huán)境下,G本身不發(fā)射任何熒光或磷光(254nm或365nm激發(fā)),但是當(dāng)G引入到無(wú)定型聚合物基質(zhì)PVA中成膜后所制備的G-PVA膜在激發(fā)光源(254nm)關(guān)閉后展現(xiàn)了明顯的長(zhǎng)余輝現(xiàn)象。更有趣的是,G-PVA膜的長(zhǎng)余輝性能展現(xiàn)了很強(qiáng)的紫外輻照依賴性,也就是說(shuō)隨著UV254nm輻照時(shí)間增加,G-PVA薄膜長(zhǎng)余輝性能得到明顯提升,發(fā)光強(qiáng)度、磷光壽命和量子產(chǎn)率分別由輻照前的19.51a.u.,0.28s和2.85%提升到315.47 a.u.,0.71s和11.23%,分別提高了約16倍,2.5倍和2.9倍。根據(jù)這一現(xiàn)象,我們開發(fā)了一種新型的綠色環(huán)保無(wú)油墨絲網(wǎng)印刷技術(shù),該技術(shù)可應(yīng)用于醫(yī)藥、煙酒、電子產(chǎn)品等防偽領(lǐng)域。第三部分通過(guò)對(duì)G分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控(取代基種類、位置、數(shù)目等),保持分子G的主體骨架不變,也就是G分子內(nèi)部的三聚磷腈結(jié)構(gòu)以及外部的苯甲酸單元都不變,僅改變苯甲酸單元芳環(huán)上的取代基,設(shè)計(jì)合成了總共G6-G13共8種潛在的磷光體分子。然后把這8種潛在磷光體按照一定的比例摻雜到PVA基質(zhì)中,超聲均勻分散后流延成膜。研究發(fā)現(xiàn),只有G7和G12分子摻雜到PVA基質(zhì)中具有明顯的輻照依賴性長(zhǎng)余輝發(fā)光�；�于這些長(zhǎng)余輝材料的特性,開發(fā)了一種防偽圖案更清晰的無(wú)油墨印刷技術(shù),該技術(shù)印刷的圖案更清晰可應(yīng)用于車票、發(fā)票、人民幣、奢侈品等的高端防偽。
【學(xué)位單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ422
【部分圖文】：

溫有機(jī)長(zhǎng)余輝發(fā)光材料勢(shì)在必行[10]。如圖1.1所示，為了進(jìn)一步提高有機(jī)材料的發(fā)光強(qiáng)度和余輝壽命，在分子設(shè)計(jì)時(shí)，可在分子結(jié)構(gòu)中引入雜原子或重鹵素原子，可增加自旋耦合作用，從而提高有機(jī)分子從S1→Tn的 ISC幾率。另一種方法就是盡可能地減少T1→S0的非輻射弛豫途徑，也就是KISC′要盡可能地趨于零。

發(fā)結(jié)晶導(dǎo)致的材料不穩(wěn)定等問(wèn)題，而且在制備大面積柔性器件方面PLPL材料有著獨(dú)天得厚的優(yōu)勢(shì)。聚合物基PLPL材料近些年的發(fā)展進(jìn)程如圖1.2所示，2009年，F(xiàn)raser教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種既具有熒光又具有磷光的雙發(fā)射PLPL材料[46]。2012年，Al-Attar和Monkman教授課題組報(bào)道了一種水溶性聚乙烯醇PLPL材料[47]。2013-2014年，Kim Jinsang團(tuán)隊(duì)通過(guò)將有機(jī)小分子磷光體引入到剛性聚合物基體中壓縮T1→S0的非輻射躍遷獲得了一系列高磷光量子產(chǎn)率的室溫磷光材料，但該系列材料的磷光壽命為ms級(jí)，余輝現(xiàn)象不明顯[39,40]。2015年，Kwon教授科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)將磷光分子修飾到聚合物基體上

9為了研究立體結(jié)構(gòu)對(duì)發(fā)光性質(zhì)的影響，他們接著研究了不同分子量的聚己內(nèi)酰胺（PCL）來(lái)替代PLA，合成了D，L-聚合物8和L-聚合物9（如圖1.3中分子式8-9所示），研究發(fā)現(xiàn)D，L-聚合物8和L-聚合物9熒光性質(zhì)相似，不同之處在于，PCL的結(jié)構(gòu)比PLA更有序，更有利于增強(qiáng)室溫磷光發(fā)射[56]�？偠�言之，室溫磷光跟PLA鏈的長(zhǎng)度與立體化學(xué)都有關(guān)：PLA鏈越長(zhǎng)，磷光發(fā)射會(huì)稍微藍(lán)移并且發(fā)射帶變窄。圖 1.3 聚乳酸基 PLPL 材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)Figure 1.3 Chemical structures of PLA-based PLPL materials.除了對(duì)聚乳酸的分子量、取代基的種類和立體結(jié)構(gòu)研究外，該團(tuán)隊(duì)還研究了重原子所在位置對(duì)磷光性能的影響（如圖1.3分子式10-16所示）。結(jié)果表明
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本文編號(hào)：2855805