磷光鉑/錳配合物的設(shè)計、合成及性能研究
發(fā)布時間:2022-01-26 22:47
磷光過渡金屬配合物由于金屬中心的重原子效應(yīng),使得旋軌耦合作用增強,能夠同時利用單重態(tài)激子和三重態(tài)激子,大大增加了磷光量子效率,成為有機光電子領(lǐng)域的研究熱點。此外,磷光過渡金屬配合物還具有以下特點:1)金屬中心的重原子效應(yīng)使得從單重態(tài)向三重態(tài)的系間竄躍過程能夠有效發(fā)生,消除了三重態(tài)輻射弛豫的自旋禁阻,實現(xiàn)較長的磷光發(fā)光壽命;2)配體結(jié)構(gòu)易修飾,通過改變給電子/吸電子基團的位置和數(shù)量,可有效調(diào)控過渡金屬配合物的發(fā)射波長、發(fā)光壽命以及量子效率等;3)優(yōu)異的光物理性質(zhì),如較大的斯托克斯位移、較高的磷光發(fā)光效率和較好的光穩(wěn)定性等;诖,本論文設(shè)計合成了一系列新型功能化磷光金屬配合物,并對其光物理性質(zhì)展開研究,主要研究內(nèi)容如下:1. 基于聯(lián)萘酚異腈的手性鉑(Ⅱ)配合物的設(shè)計、合成及其圓偏振發(fā)光性質(zhì)研究圓偏振發(fā)光材料,如有機小分子、聚合物、液晶以及超分子自組裝等,用于電致發(fā)光器件時難以兼顧高的不對稱因子(glum)和高的效率,使得該類材料在有機光電領(lǐng)域的應(yīng)用受到了很大限制。磷光金屬配合物,如銥(Ⅱ)、鉑(Ⅱ)配合物等,由于重原子效應(yīng)導(dǎo)致旋軌耦合,增加了系間竄躍的概率,使其能利...
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
雅布隆斯基簡圖[21]
夥⑸洌??緙鋼趾?蹋↖I)的礦物等[108],這主要是由于八面體的晶體場強比四面體的強。當錳配合物同時具備四面體和八面體結(jié)構(gòu)時,由于擁有兩種不同的發(fā)光中心,使得其具有雙重發(fā)射的行為。錳(II)配合物大致可以分為三類:離子型,中性和鈣鈦礦型[109]。廣泛用于制備錳配合物的有機配體主要是基于氮、磷和氧化膦等,這些配體具有良好的金屬離子配位能力和易于調(diào)節(jié)的配位幾何形狀[110-111]。一般采用“一鍋法”,通過在溫和條件下將有機配體與MnX2(X=Cl,Br或I)反應(yīng),從而制備得到錳(II)配合物[112],制備過程如圖1.17所示圖1.17一鍋法制備磷光錳(II)配合物過程示意圖[112]2015年,Guo課題組[113]設(shè)計合成了三種在空氣中可穩(wěn)定存在的四面體二鹵化錳(II)配合物[MnX2(DPEPO)](DPEPO=雙[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物;X=Cl,Br和I)。所有配合物的結(jié)構(gòu)均通過單晶X射線衍射分析表征(如圖1.18所示),分析結(jié)果顯示它們在具有中心對稱結(jié)構(gòu)的空間基團中結(jié)晶,且在四面體配位結(jié)構(gòu)中具有單核Mn2+的中心結(jié)構(gòu)。這些配合物在固體粉末的聚集態(tài)下顯示出優(yōu)異的光致發(fā)光性能,其中二溴化物配合物的量子效率最高,能夠達到70%。此外,這三種錳(II)配合物還表現(xiàn)出了摩擦發(fā)光特性,當摩擦錳(II)配合物時,通過肉眼可觀察到強烈的綠光發(fā)射。
南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論15圖1.18三種錳(II)配合物的分子空間結(jié)構(gòu);為清楚起見,省略了氫原子[113]在2018年,F(xiàn)avaretto課題組[114]報道了兩種八面體陽離子錳(II)配合物[Mn(dppmO2)3]2+和[Mn(dppeO2)3]2+,其中dppmO2是1,2-雙(二苯基膦基)甲烷,dppeO2是1,2-雙(二苯基膦基)乙烷。這兩種配合物在紫外線刺激下均表現(xiàn)出強烈的橙光發(fā)射(圖1.19),其光致發(fā)光壽命在10-15ms之間。進一步的,作者將這兩種配合物的四氟硼酸鹽加熱至250oC,此時配合物仍然能夠保持發(fā)光。而且,這兩種配合物易溶于二氯甲烷,因此可以將其摻雜到聚甲基丙烯酸甲酯中。摻雜后的聚合物發(fā)光特性沒有發(fā)生改變,表明配合物的配位環(huán)境沒有因聚合物鏈而改變。圖1.19[Mn(dppmO2)3]Br2的分子空間結(jié)構(gòu)示意圖以及兩種錳(II)配合物的紫外吸收光譜和發(fā)射光譜,激發(fā)波長為280nm;右上角插圖為254nm光照下固體配合物的圖片[114]錳(II)配合物可以應(yīng)用于信息存儲和加密顯示等領(lǐng)域。2019年,Zhao課題組[115]報道了一系列錳(II)配合物[tppt]+2MnX42-(X=Cl,Br和I)77~78。在365nm的紫外燈照射下,這六種錳(II)配合物的固體粉末均表現(xiàn)出強烈的綠光發(fā)射。有趣的是,由于不同鹵化物離子的重原子和配體場效應(yīng)之間存在著差異,使得這些錳(II)配合物壽命不同,從11μs增加至511μs。因此,這些配合物被應(yīng)用于基于壽命的加密打櫻與傳統(tǒng)的加密方式相比,這種加密方式安全性更高。在可見光與紫外光的照射下均無法觀察到噴墨打印出的圖案。但是,使用發(fā)
本文編號:3611259
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
雅布隆斯基簡圖[21]
夥⑸洌??緙鋼趾?蹋↖I)的礦物等[108],這主要是由于八面體的晶體場強比四面體的強。當錳配合物同時具備四面體和八面體結(jié)構(gòu)時,由于擁有兩種不同的發(fā)光中心,使得其具有雙重發(fā)射的行為。錳(II)配合物大致可以分為三類:離子型,中性和鈣鈦礦型[109]。廣泛用于制備錳配合物的有機配體主要是基于氮、磷和氧化膦等,這些配體具有良好的金屬離子配位能力和易于調(diào)節(jié)的配位幾何形狀[110-111]。一般采用“一鍋法”,通過在溫和條件下將有機配體與MnX2(X=Cl,Br或I)反應(yīng),從而制備得到錳(II)配合物[112],制備過程如圖1.17所示圖1.17一鍋法制備磷光錳(II)配合物過程示意圖[112]2015年,Guo課題組[113]設(shè)計合成了三種在空氣中可穩(wěn)定存在的四面體二鹵化錳(II)配合物[MnX2(DPEPO)](DPEPO=雙[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物;X=Cl,Br和I)。所有配合物的結(jié)構(gòu)均通過單晶X射線衍射分析表征(如圖1.18所示),分析結(jié)果顯示它們在具有中心對稱結(jié)構(gòu)的空間基團中結(jié)晶,且在四面體配位結(jié)構(gòu)中具有單核Mn2+的中心結(jié)構(gòu)。這些配合物在固體粉末的聚集態(tài)下顯示出優(yōu)異的光致發(fā)光性能,其中二溴化物配合物的量子效率最高,能夠達到70%。此外,這三種錳(II)配合物還表現(xiàn)出了摩擦發(fā)光特性,當摩擦錳(II)配合物時,通過肉眼可觀察到強烈的綠光發(fā)射。
南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論15圖1.18三種錳(II)配合物的分子空間結(jié)構(gòu);為清楚起見,省略了氫原子[113]在2018年,F(xiàn)avaretto課題組[114]報道了兩種八面體陽離子錳(II)配合物[Mn(dppmO2)3]2+和[Mn(dppeO2)3]2+,其中dppmO2是1,2-雙(二苯基膦基)甲烷,dppeO2是1,2-雙(二苯基膦基)乙烷。這兩種配合物在紫外線刺激下均表現(xiàn)出強烈的橙光發(fā)射(圖1.19),其光致發(fā)光壽命在10-15ms之間。進一步的,作者將這兩種配合物的四氟硼酸鹽加熱至250oC,此時配合物仍然能夠保持發(fā)光。而且,這兩種配合物易溶于二氯甲烷,因此可以將其摻雜到聚甲基丙烯酸甲酯中。摻雜后的聚合物發(fā)光特性沒有發(fā)生改變,表明配合物的配位環(huán)境沒有因聚合物鏈而改變。圖1.19[Mn(dppmO2)3]Br2的分子空間結(jié)構(gòu)示意圖以及兩種錳(II)配合物的紫外吸收光譜和發(fā)射光譜,激發(fā)波長為280nm;右上角插圖為254nm光照下固體配合物的圖片[114]錳(II)配合物可以應(yīng)用于信息存儲和加密顯示等領(lǐng)域。2019年,Zhao課題組[115]報道了一系列錳(II)配合物[tppt]+2MnX42-(X=Cl,Br和I)77~78。在365nm的紫外燈照射下,這六種錳(II)配合物的固體粉末均表現(xiàn)出強烈的綠光發(fā)射。有趣的是,由于不同鹵化物離子的重原子和配體場效應(yīng)之間存在著差異,使得這些錳(II)配合物壽命不同,從11μs增加至511μs。因此,這些配合物被應(yīng)用于基于壽命的加密打櫻與傳統(tǒng)的加密方式相比,這種加密方式安全性更高。在可見光與紫外光的照射下均無法觀察到噴墨打印出的圖案。但是,使用發(fā)
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