刺激響應(yīng)熒光材料在外界刺激誘導(dǎo)下能夠產(chǎn)生相應(yīng)可逆/不可逆的光物理或光化學(xué)性能的變化,主要表現(xiàn)為顏色和熒光發(fā)射強度/峰位的改變,從而在智能光電器件、光信息存儲器和化學(xué)/生物傳感器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。刺激響應(yīng)熒光材料要求在溶液或固體狀態(tài)下具備較強的發(fā)光性能,而傳統(tǒng)的熒光分子在稀溶液中發(fā)射強熒光,在聚集時表現(xiàn)出濃度淬滅現(xiàn)象（ACQ）,從而限制了刺激響應(yīng)熒光材料的應(yīng)用范圍。近年來,聚集誘導(dǎo)發(fā)光（Aggregation-induced emission,AIE）和聚集誘導(dǎo)發(fā)光增強（Aggregation-induced enhanced emission,AIEE）材料的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展,突破了傳統(tǒng)熒光材料在實際應(yīng)用方面的局限,為刺激響應(yīng)熒光材料開辟了新的研究方向。目前,大量的AIE性質(zhì)的刺激響應(yīng)熒光材料被設(shè)計合成,然而由于缺乏對刺激響應(yīng)AIE/AIEE材料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相關(guān)性的全面宏觀了解,大多數(shù)已見報道的該類材料分子結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,合成步驟繁瑣、耗材昂貴,實際應(yīng)用受限。本論文充分調(diào)研國內(nèi)外刺激響應(yīng)AIE/AIEE材料的研究成果,并結(jié)合本課題組前期工作基礎(chǔ),設(shè)計合成了一系列具有AIE/AIEE特性的丙烯... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

（a）化合物DBHC的分子結(jié)構(gòu)；（b）化合物DBHC經(jīng)研磨和熏蒸后在紫外燈下的熒光照片；（c）分子通過氫鍵形成二聚體的堆積模式和可能的機理圖

第一章緒論4光發(fā)射峰位于556nm處�；衔�3的晶體經(jīng)研磨后無序相增加，激基締合物的形成受到抑制，從而熒光發(fā)射峰位藍(lán)移至490nm處。然而，在3.2GPa的靜水壓下，晶體由黃色熒光紅移至609nm的橙色熒光。高壓單晶衍射分析表明，化合物3在高壓下呈現(xiàn)更緊密的面對面二聚體排列模式，形成了更大紅移發(fā)射的激基締合物。實驗和理論研究都表明氫鍵結(jié)構(gòu)在壓縮/釋壓后具有可逆的結(jié)構(gòu)變形。因此，該工作證實了機械研磨產(chǎn)生的各向異性力與靜壓產(chǎn)生的各向同性力對材料光學(xué)性能有不同程度的影響，從而可應(yīng)用于對各向異性力和各向同性力的區(qū)分，促進和豐富了力刺激響應(yīng)的發(fā)展。圖1-3（a）化合物3的分子結(jié)構(gòu)和不同力刺激下的模擬圖；（b）和（c）分別為化合物3在機械研磨和靜水壓刺激下的分子堆積圖。Fig.1-3(a)Molecularstructureofcompound3andsimulationdiagramsofdifferentforcestimulation;Molecularstackingdiagramsofcompound3undermechanicalgrinding(b)andhydrostaticpressure(c).1.2.2酸堿刺激響應(yīng)型AIE/AIEE材料pH值是環(huán)境分析、化學(xué)反應(yīng)控制和生命科學(xué)等諸多領(lǐng)域的關(guān)鍵參數(shù)，因此pH值的測定具有重要意義。酸堿刺激響應(yīng)材料是一種能夠?qū)Νh(huán)境或細(xì)胞pH值的變化，智能的改變自身紫外-可見吸收或熒光發(fā)射的敏感材料。在設(shè)計該類材料時，通常在熒光團中引入易于結(jié)合質(zhì)子的基團（如吡啶基和氨基）或易于失去質(zhì)子的基團（如酚羥基和羧基），利用酸堿反應(yīng)，使分子化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進而調(diào)節(jié)整個熒光團的電子云密度分布，使其光物理性質(zhì)發(fā)生變化。由于AIE/AIEE

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文5材料在固體或薄膜狀態(tài)下表現(xiàn)出優(yōu)良的光學(xué)性能，因此基于AIE/AIEE的酸堿刺激響應(yīng)材料被廣泛應(yīng)用于pH傳感器、光化學(xué)開關(guān)以及氣體控制可逆變色裝置[30-34]。2017年，我們課題組[35]報道了一種可用于檢測氣態(tài)酸堿的有機硼化合物（POB）。如圖1-4所示，由于化合物POB具有AIEE活性，因此其薄膜表現(xiàn)出亮黃色熒光發(fā)射。當(dāng)使用三氟乙酸氣體熏蒸后，化合物的吡啶基團結(jié)合質(zhì)子，增強了分子的ICT過程，使其發(fā)光顏色由亮黃色（558nm）轉(zhuǎn)變?yōu)槌燃t色（592nm），發(fā)射峰位紅移了34nm。當(dāng)用三乙胺蒸汽重新處理后，其又重新回到亮黃色（558nm）。通過使用三氟乙酸和三乙胺氣體反復(fù)熏蒸，化合物POB表現(xiàn)出良好的可逆性，可用其制備檢測有機酸/堿氣體的試紙。圖1-4（a）化合物POB檢測氣態(tài)酸堿的原理圖；（b）POB暴露于TFA和TEA氣體中的熒光發(fā)射光譜；（c）用TFA和TEA氣體反復(fù)熏蒸后，POB的最大發(fā)射波長變化圖；（d）在室內(nèi)和紫外燈（365nm）下，用TEA和TFA氣體熏蒸的POB光學(xué)照片。Fig.1-4(a)Thedetectionschematicmechanismforgaseousacid/basewithPOB;(b)ThefluorescencespectraofPOBexposuretoTFAandTEAvapors.(c)CyclediagramofcompoundPOBunderacidandalkalistimulation.(d)PhotographicimagesofPOBfumedbyTEAandTFAvaporsunderroomlightandUVlight(365nm).2018年，Tang等人[36]報道了一種具有激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移（ESIPT）和聚集誘導(dǎo)發(fā)光的苯并噻唑衍生物4（如圖1-5所示）。研究人員利用化合物4中的酚羥基與苯并噻唑基之間存在的ESIPT過程，測試了其在不同pH溶液中的熒光變化。在堿性條件下，化合物4的熒光發(fā)射約為484nm，紫外光照射下肉眼可見青色熒光；在酸性條件下，藍(lán)綠色熒光猝滅，而在551nm處出現(xiàn)黃色熒光。由

【參考文獻】：
碩士論文
[1]具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光的咔唑類力致變色材料的設(shè)計、合成與性質(zhì)[D]. 朱會超.安徽大學(xué) 2018



本文編號：3382816