發(fā)布時間：2020-11-18 19:01

【摘要】：有機發(fā)光材料,由于合成簡便、種類豐富、毒性較小、易于加工等優(yōu)勢,成為了近年來學術界和產(chǎn)業(yè)界廣泛關注的熱點研究領域。傳統(tǒng)有機發(fā)光材料具有聚集導致發(fā)光猝滅效應,這種效應不利于有機發(fā)光材料的應用。2001年,香港科技大學唐本忠教授發(fā)現(xiàn)了聚集誘導發(fā)光(Aggregation-induced emission,AIE)現(xiàn)象,克服了聚集導致猝滅帶來的不利影響,為有機發(fā)光材料的研究帶來了新的活力。有機磷光材料,不同于有機熒光材料,其光致發(fā)光壽命可以達到肉眼可見的毫秒數(shù)量級。在激發(fā)光源關閉后,有機磷光材料可以繼續(xù)發(fā)光一段時間,因此它在信息傳遞、光響應、化學傳感、生物成像領域具有潛在應用價值。然而,有機分子三線態(tài)在室溫條件下,受外界環(huán)境影響很大導致其不能穩(wěn)定存在。因此大部分有機磷光發(fā)射現(xiàn)象都只能在低溫或是惰性的氣氛下才能被觀察到。如何構建有機室溫磷光體系和設計室溫磷光分子成為了近年來研究的熱點。本論文第二章設計并合成了一系列含羰基的二苯并呋喃衍生物,成功得到10個具有室溫磷光現(xiàn)象的純有機化合物,并得到了它們的全部單晶結構。它們的室溫磷光壽命最長可達185 ms,在紫外燈關閉后可以觀察到1 s左右的余暉。通過對比分析其晶體結構和室溫磷光性質,總結得出:第一,晶體中分子間相互作用,例如二苯并呋喃平面之間的作用等,對其室溫磷光發(fā)射產(chǎn)生重要影響,分子間相互作用越強,室溫磷光性能越好;第二,不同鹵素取代化合物中,氯代的化合物室溫磷光性能最好;第三,對于同質多晶的發(fā)光分析表明,二苯并呋喃平面之間的輕微夾角,會使發(fā)光效率顯著下降;第四,雙取代的二苯并呋喃衍生物中,非對稱酰基化的化合物,相比于對稱�；�化的化合物,磷光發(fā)射波長會明顯紅移,并且室溫磷光壽命會延長。本工作第三章制備了四種結晶度不同的尼龍69樣品,發(fā)現(xiàn)了尼龍具有長達218 ms的室溫磷光壽命,并且室溫磷光性質得益于高的結晶度。通過真空熔融的方法處理久置后的樣品,可以恢復它們的室溫磷光。此外,己內酰胺和尿素兩個小分子酰胺的室溫磷光發(fā)射數(shù)據(jù)表明酰胺基團是尼龍69樣品發(fā)射室溫磷光的生色團。綜上,本工作成功得到了具有室溫磷光性質的含羰基的二苯并呋喃衍生物,并研究了聚酰胺的室溫磷光發(fā)射。本論文系統(tǒng)討論了新型純有機室溫磷光分子的設計、構效關系和發(fā)光機理,豐富了純有機室溫磷光體系,研究結果在新型發(fā)光材料中具有潛在價值。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ422
【圖文】：

華南理工大學碩士學位論文cularmotion,RIM）的機理來解釋這一現(xiàn)象。分子內運動受限機理是指分子集態(tài)轉變時，其分子內的伸縮振動、扭轉振動等運動方式由于聚集得到了分子的非輻射衰減能量的通道得到了削弱，進而使輻射衰減能量的通道得即發(fā)光通道得到了加強[7]。聚集誘導發(fā)光的概念，自 出以來，歷經(jīng)了十已經(jīng)得到了世界范圍的認可，并且成功的指導科學家們在有機光電器件，物成像，腫瘤檢測等領域取得源源不斷的學術成果[8-10]。

第一章 緒論C—H… 氫鍵作用、C—H…X（X = F, Cl, Br）和 C—Br…Br—C，共同作用使得分子的構型很好地被“鎖”了起來，這極大地限制了分子內運動。其晶體在室溫條件下和在低溫條件下的發(fā)光性質相似，這進一步說明晶態(tài)和低溫的作用相似，都是對于分子運動起到了很好的抑制。該項工作率先報道了結晶誘導磷光 CIP 這一指引性的思路，是純有機室溫磷光領域重要的研究。

圖 1-4 化合物 11-15 的化學結構式及其發(fā)光機理[24]015 年，南京工業(yè)大學黃維院士課題組在超長壽命純有機室溫磷光材料的[24]。根據(jù)光化學和光物理的基本知識，發(fā)光分子形成二聚體時，相鄰分子之間的連線和該平面的夾角，如小于 54.7o，稱為 J 聚集，反之則為 H 聚集計并合成了不同的化合物 11-15，通過對其發(fā)光性質表征和時間依賴密度， 出了雙分子之間的 H 聚集可以有效地穩(wěn)定并降低單分子的三線態(tài)能級態(tài)的輻射衰減常數(shù)變小，從而延長了磷光壽命。其中，化合物 11 的室溫長到 1.35 s。基于 1,3,5-三嗪的室溫磷光體系也在后續(xù)研究中得到了豐富[2
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本文編號：2889080