【摘要】：有機(jī)發(fā)光材料,由于合成簡(jiǎn)便、種類豐富、毒性較小、易于加工等優(yōu)勢(shì),成為了近年來(lái)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。傳統(tǒng)有機(jī)發(fā)光材料具有聚集導(dǎo)致發(fā)光猝滅效應(yīng),這種效應(yīng)不利于有機(jī)發(fā)光材料的應(yīng)用。2001年,香港科技大學(xué)唐本忠教授發(fā)現(xiàn)了聚集誘導(dǎo)發(fā)光(Aggregation-induced emission,AIE)現(xiàn)象,克服了聚集導(dǎo)致猝滅帶來(lái)的不利影響,為有機(jī)發(fā)光材料的研究帶來(lái)了新的活力。有機(jī)磷光材料,不同于有機(jī)熒光材料,其光致發(fā)光壽命可以達(dá)到肉眼可見(jiàn)的毫秒數(shù)量級(jí)。在激發(fā)光源關(guān)閉后,有機(jī)磷光材料可以繼續(xù)發(fā)光一段時(shí)間,因此它在信息傳遞、光響應(yīng)、化學(xué)傳感、生物成像領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值。然而,有機(jī)分子三線態(tài)在室溫條件下,受外界環(huán)境影響很大導(dǎo)致其不能穩(wěn)定存在。因此大部分有機(jī)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(gòu)建有機(jī)室溫磷光體系和設(shè)計(jì)室溫磷光分子成為了近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。本論文第二章設(shè)計(jì)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(gè)具有室溫磷光現(xiàn)象的純有機(jī)化合物,并得到了它們的全部單晶結(jié)構(gòu)。它們的室溫磷光壽命最長(zhǎng)可達(dá)185 ms,在紫外燈關(guān)閉后可以觀察到1 s左右的余暉。通過(guò)對(duì)比分析其晶體結(jié)構(gòu)和室溫磷光性質(zhì),總結(jié)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(duì)其室溫磷光發(fā)射產(chǎn)生重要影響,分子間相互作用越強(qiáng),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(duì)于同質(zhì)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(huì)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(duì)稱�；幕衔�,相比于對(duì)稱�；幕衔�,磷光發(fā)射波長(zhǎng)會(huì)明顯紅移,并且室溫磷光壽命會(huì)延長(zhǎng)。本工作第三章制備了四種結(jié)晶度不同的尼龍69樣品,發(fā)現(xiàn)了尼龍具有長(zhǎng)達(dá)218 ms的室溫磷光壽命,并且室溫磷光性質(zhì)得益于高的結(jié)晶度。通過(guò)真空熔融的方法處理久置后的樣品,可以恢復(fù)它們的室溫磷光。此外,己內(nèi)酰胺和尿素兩個(gè)小分子酰胺的室溫磷光發(fā)射數(shù)據(jù)表明酰胺基團(tuán)是尼龍69樣品發(fā)射室溫磷光的生色團(tuán)。綜上,本工作成功得到了具有室溫磷光性質(zhì)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(jī)室溫磷光分子的設(shè)計(jì)、構(gòu)效關(guān)系和發(fā)光機(jī)理,豐富了純有機(jī)室溫磷光體系,研究結(jié)果在新型發(fā)光材料中具有潛在價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ422
【圖文】：

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文cularmotion,RIM）的機(jī)理來(lái)解釋這一現(xiàn)象。分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)受限機(jī)理是指分子集態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，其分子內(nèi)的伸縮振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)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(jìn)而使輻射衰減能量的通道得即發(fā)光通道得到了加強(qiáng)[7]。聚集誘導(dǎo)發(fā)光的概念，自 出以來(lái)，歷經(jīng)了十已經(jīng)得到了世界范圍的認(rèn)可，并且成功的指導(dǎo)科學(xué)家們?cè)谟袡C(jī)光電器件，物成像，腫瘤檢測(cè)等領(lǐng)域取得源源不斷的學(xué)術(shù)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(gòu)型很好地被“鎖”了起來(lái)，這極大地限制了分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)。其晶體在室溫條件下和在低溫條件下的發(fā)光性質(zhì)相似，這進(jìn)一步說(shuō)明晶態(tài)和低溫的作用相似，都是對(duì)于分子運(yùn)動(dòng)起到了很好的抑制。該項(xiàng)工作率先報(bào)道了結(jié)晶誘導(dǎo)磷光 CIP 這一指引性的思路，是純有機(jī)室溫磷光領(lǐng)域重要的研究。

圖 1-4 化合物 11-15 的化學(xué)結(jié)構(gòu)式及其發(fā)光機(jī)理[24]015 年，南京工業(yè)大學(xué)黃維院士課題組在超長(zhǎng)壽命純有機(jī)室溫磷光材料的[24]。根據(jù)光化學(xué)和光物理的基本知識(shí)，發(fā)光分子形成二聚體時(shí)，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(jì)并合成了不同的化合物 11-15，通過(guò)對(duì)其發(fā)光性質(zhì)表征和時(shí)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(jí)態(tài)的輻射衰減常數(shù)變小，從而延長(zhǎng)了磷光壽命。其中，化合物 11 的室溫長(zhǎng)到 1.35 s�；� 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(hào)：2889080