環(huán)金屬銥（Ⅲ）配合物相比于傳統(tǒng)的有機(jī)熒光類染料表現(xiàn)出優(yōu)異的光物理化學(xué)特性。首先,在室溫下表現(xiàn)出更強(qiáng)的磷光發(fā)光性能和良好的光熱穩(wěn)定性;其次,該類配合物具有較大的斯托克斯（Stokes）位移和更長(zhǎng)激發(fā)態(tài)壽命,可借助時(shí)間分辨光譜（TRS）技術(shù)有效消除樣品自發(fā)熒光和背景雜散光干擾;此外,可通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單修飾,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射波長(zhǎng)的調(diào)諧。近年來(lái),環(huán)金屬銥配合物在有機(jī)電致發(fā)光器件（OLED）、電化學(xué)傳感、生物光學(xué)成像、磷光探針和光催化等領(lǐng)域引起了研究者們的廣泛關(guān)注。然而,目前大多數(shù)環(huán)金屬銥配合物水溶性不好,并存在嚴(yán)重的磷光自猝滅現(xiàn)象,這極大地限制了它們?cè)诜治鰴z測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。本文研究旨在改善磷光環(huán)金屬銥配合物的水溶性,以及更好的避免其磷光自猝滅現(xiàn)象�；谒苄原h(huán)金屬銥配合物良好的發(fā)光性能,可構(gòu)建用于目標(biāo)分子監(jiān)測(cè)和定量分析的磷光探針,在環(huán)境保護(hù)、生物學(xué)及醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文設(shè)計(jì)并合成了三種水溶性環(huán)金屬銥配合物,并利用核磁共振（NMR）、傅里葉-紅外光譜（FT-IR）和質(zhì)譜（MS）對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過(guò)紫外-可見吸收光譜和磷光光譜詳細(xì)研究三種配合物的光物理性質(zhì),建立了高效磷光探針在環(huán)境... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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中性磷光銥配合物的結(jié)構(gòu)示意圖

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文2環(huán)金屬銥配合物一般由主配體、輔助配體和中心金屬銥（III）三部分組成。見圖1-1，主配體構(gòu)型一般確定為[C∧N]結(jié)構(gòu)，其中碳原子與銥原子以共價(jià)鍵形式相結(jié)合，氮原子則以配位鍵的形式相結(jié)合。輔助配體選擇的構(gòu)型一般為[L∧X]結(jié)構(gòu)。常見中性銥配合物可細(xì)分為二齒均配型[Ir(C∧N)3]和二齒雜配型[(C∧N)2Ir(L∧X)]。目前，對(duì)中性磷光銥配合物的研究發(fā)展較為迅速，通過(guò)對(duì)配體結(jié)構(gòu)的修飾和改性實(shí)現(xiàn)了配合物發(fā)光顏色在整個(gè)可見光區(qū)域的可調(diào)[22]，并已制造出多種高效的磷光器件。圖1-1中性磷光銥配合物的結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-1Schematicdiagramofneutralphosphorescentiridiumcomplexes1.2.1.2離子型磷光環(huán)金屬銥配合物目前，離子型銥配合物的研究多是陽(yáng)離子型銥配合物，而陰離子型銥配合物的相關(guān)報(bào)道較為少見。見圖1-2，一般主配體選擇[C∧N]結(jié)構(gòu)時(shí)，多為二齒雜配型[(C∧N)2Ir(N∧X)]。另外，與更多齒配體配位的環(huán)金屬銥配合物也已經(jīng)被開發(fā)出來(lái)。相比于中性環(huán)金屬銥配合物，對(duì)離子型環(huán)金屬銥配合物的研究更晚。經(jīng)過(guò)多年探究發(fā)現(xiàn)，離子型銥配合物具有更明顯的性能優(yōu)勢(shì)。除了具有光熱穩(wěn)定性、大的Stokes位移等中性銥配合物的基本特性外，在自身生物相容性等方面表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能。圖1-2離子型磷光銥配合物的結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-2Schematicdiagramofionicphosphorescentiridiumcomplex1.2.2大分子型環(huán)金屬銥配合物1.2.2.1分子鏈上含磷光環(huán)金屬銥配合物的聚合物磷光環(huán)金屬銥配合物通過(guò)共聚合反應(yīng)可以修飾到某一聚合物的主鏈或者側(cè)鏈上，從而得到一種含銥配合物的磷光聚合材料。這類磷光聚合材料中的銥配合物在長(zhǎng)鏈上呈均勻分布,不僅能有效抑制磷光自猝滅，也有利于能量在分子內(nèi)的有效傳遞，提高銥配合

第一章緒論3物自身的磷光量子效率。所以，含磷光環(huán)金屬銥配合物的聚合材料具備豐富的光電性質(zhì)，正日益引起科學(xué)家們的關(guān)注[23]。（1）側(cè)鏈型含銥磷光聚合物Wang等研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)鈴木（Suzuki偶聯(lián)）反應(yīng)合成了一系列在聚芴（PF）側(cè)鏈上接有不同含量喹啉基銥配合物[(PPQ)2Ir(acac)]的聚合材料PF-R[24-25]。材料結(jié)構(gòu)見圖1-3，通過(guò)PF主鏈到[(PPQ)2Ir(acac)]側(cè)鏈的有效的熒光共振能量轉(zhuǎn)移和配合物直接的電荷俘獲，可實(shí)現(xiàn)高效紅色電致磷光發(fā)射。制備的單層發(fā)光設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了高達(dá)5.0cd/A的電流效率。使用聚咔唑(PCz)替換主鏈PF，得到一種高效的綠色電致磷光聚合物PCz-G，有效地將激發(fā)的三重態(tài)電子限制在綠色磷光體上。PCz-G聚合物首次實(shí)現(xiàn)了高達(dá)33.9cd/A的發(fā)光效率。圖1-3側(cè)鏈型聚合物PF-R和PCz-GFig.1-3SidechainpolymersPF-RandPCz-G（2）主鏈型含銥磷光聚合物Zhang等研究團(tuán)隊(duì)制備了由均芴、芴-咔唑、螺雙芴和芴-惡二唑重復(fù)鏈段的共同形成的主鏈形態(tài)，并嵌有紅色磷光環(huán)金屬銥配合物的磷光共聚物。較為系統(tǒng)地研究了芴類聚合物電致磷光性能和聚合物長(zhǎng)鏈構(gòu)型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系[26]，材料結(jié)構(gòu)見圖1-4。研究發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)增強(qiáng)聚合物骨架的激發(fā)三重態(tài)能量（ET）和在骨架上引入空間位阻基團(tuán)，有效抑制三重態(tài)能量從嵌入的磷光環(huán)金屬銥配合物向聚合材料主鏈的反向回流，從而提高磷光聚合物的發(fā)光性能。

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]新型水溶性銥配合物的合成及其作為磷光探針的研究[D]. 黃超.江南大學(xué) 2018
[2]羅丹明類熒光探針用于環(huán)境Cu2+、Pb2+檢測(cè)及機(jī)理研究[D]. 宿甜甜.大連海事大學(xué) 2018
[3]基于三芳基咪唑Cu2+熒光探針的研究[D]. 王永鵬.湘潭大學(xué) 2016



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