高效率、新體系發(fā)光多苯基甲基自由基的合成、性質及應用研究
發(fā)布時間：2021-12-23 08:07
1900年,Moses Gomberg發(fā)表研究論文首次報道了相對穩(wěn)定的三苯基甲基自由基,這是科學家們首次證明自由基是一種化學實體,并由此開啟了關于自由基的實驗研究。經(jīng)過科學家們多年的努力,目前已經(jīng)發(fā)展出足夠穩(wěn)定且能分離保存的碳基自由基、氮基自由基、氧基自由基等多種有機自由基材料體系。有機自由基分子因其獨特的電子結構而擁有迷人的光、電、磁等性質。這使其在自旋電子學、非線性光學、分子磁體、電子順磁共振（EPR）成像、有機場效應晶體管（OFET）、有機電致發(fā)光二極管（OLED）、動態(tài)核極化（DNP）等多種領域中都具有良好的應用前景。其中,關于自由基發(fā)光性質的研究近年來也是愈加引人注目。這是由于單自由基分子擁有未成對的單電子,其最低激發(fā)態(tài)以及基態(tài)都為雙線態(tài),所以其最低激發(fā)態(tài)到基態(tài)的躍遷不存在自旋禁阻問題。如此獨特的發(fā)光性質使其在應用于OLED中時能夠有效的避開三線態(tài)激子的利用問題,從而將OLED的內(nèi)量子效率（IQE）理論上限提升至100%�；诖�,2014年我們課題組率先將發(fā)光自由基材料成功的應用于OLED中,并在隨后的研究中通過器件優(yōu)化,證實了自由基OLED中雙線態(tài)激子的生成比例可以接近10...
【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：130 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
a）三苯基甲基自由基的形成及氧化；b）三（4-聯(lián)苯基）甲基自由基
吉林大學博士學位論文2圖1.2穩(wěn)定有機自由基材料體系（其中，R=H，Cl，Ph等；X=Si，Ge）獨特的單電子結構賦予了自由基材料高的反應活性，以及光學、電學和磁學等方面的迷人性質。這使其近年來在多種領域中都有著良好的應用前景，例如自旋電子學[7-9]、非線性光學[10]、能量存儲[11]、電極活性材料[12-14]、分子磁體[15-17]、電子順磁共振（EPR）成像[18，19]、自旋標記[20]、自旋捕獲[21]、有機場效應晶體管（OFET）[22-25]、有機電致發(fā)光二極管（OLED）[26-30]、動態(tài)核極化（DNP）[31-35]、化學傳感器[36，37]、反應催化[38-41]以及自由基聚合[42-45]等等。而為了能夠得到更有應用價值的自由基材料，更好的實現(xiàn)其在上述多種領域內(nèi)的應用，合成足夠穩(wěn)定的自由基材料一直是該領域研究的重點。多年來，科學家們主要通過兩種方法來提高自由基的穩(wěn)
吉林大學博士學位論文4圖1.3引入自由基基團后熒光淬滅的實例圖1.4a）有機閉殼分子的前線軌道；b）Jablonski圖自由基分子與傳統(tǒng)有機閉殼發(fā)光分子相比，最大的區(qū)別在于兩者的電子結構不同。如圖1.4a所示，傳統(tǒng)有機閉殼發(fā)光分子的分子軌道中電子都是成對存在的，其中填充成對電子的最高能量軌道稱為最高占據(jù)軌道（HOMO），而未填充電子的最低能量軌道稱為最低未占據(jù)軌道（LUMO），通常情況下，發(fā)光來源于電子在LUMO與HOMO之間的輻射躍遷過程。由于傳統(tǒng)有機閉殼發(fā)光分子的最低激發(fā)態(tài)擁有兩個未成對電子，其激發(fā)態(tài)按照自旋多重態(tài)又可以分為單線態(tài)激發(fā)態(tài)與能量稍低的三線態(tài)激發(fā)態(tài)。隨著對有機發(fā)光材料與其發(fā)光過程研究的不斷深入，科學家們歸納并不斷完善了Jablonski圖（圖1.4b），以此來描述發(fā)光分子激發(fā)與發(fā)光時可能包含的全部過程。對于自由基分子而言，如若同樣用HOMO、LUMO概念來描述其分子軌道，則需要引入單電子占據(jù)軌道（SOMO）（圖1.5a）。自由基分子基態(tài)便擁有一個未成對電子，其基態(tài)為雙線態(tài)基態(tài)。而自由基的激發(fā)態(tài)，理論上也可形成雙線態(tài)激發(fā)態(tài)以及四線態(tài)激發(fā)態(tài)等[84]。但從能量角度而言，四線態(tài)將擁有更高的能量，因此自由基的最低激發(fā)態(tài)應為雙線態(tài)激發(fā)態(tài)，根
【參考文獻】：
期刊論文
[1]卡賓的結構及其反應[J]. 黃惠玲. 新疆教育學院學報. 1999(03)
博士論文
[1]三苯甲基類中性自由基的合成及其電致發(fā)光性能研究—突破OLED內(nèi)量子效率25%上限的新途徑[D]. 阿布力克木·吾布力達（Ablikim Obolda）.吉林大學 2017
本文編號：3548115
【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：130 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
a）三苯基甲基自由基的形成及氧化；b）三（4-聯(lián)苯基）甲基自由基
吉林大學博士學位論文2圖1.2穩(wěn)定有機自由基材料體系（其中，R=H，Cl，Ph等；X=Si，Ge）獨特的單電子結構賦予了自由基材料高的反應活性，以及光學、電學和磁學等方面的迷人性質。這使其近年來在多種領域中都有著良好的應用前景，例如自旋電子學[7-9]、非線性光學[10]、能量存儲[11]、電極活性材料[12-14]、分子磁體[15-17]、電子順磁共振（EPR）成像[18，19]、自旋標記[20]、自旋捕獲[21]、有機場效應晶體管（OFET）[22-25]、有機電致發(fā)光二極管（OLED）[26-30]、動態(tài)核極化（DNP）[31-35]、化學傳感器[36，37]、反應催化[38-41]以及自由基聚合[42-45]等等。而為了能夠得到更有應用價值的自由基材料，更好的實現(xiàn)其在上述多種領域內(nèi)的應用，合成足夠穩(wěn)定的自由基材料一直是該領域研究的重點。多年來，科學家們主要通過兩種方法來提高自由基的穩(wěn)
吉林大學博士學位論文4圖1.3引入自由基基團后熒光淬滅的實例圖1.4a）有機閉殼分子的前線軌道；b）Jablonski圖自由基分子與傳統(tǒng)有機閉殼發(fā)光分子相比，最大的區(qū)別在于兩者的電子結構不同。如圖1.4a所示，傳統(tǒng)有機閉殼發(fā)光分子的分子軌道中電子都是成對存在的，其中填充成對電子的最高能量軌道稱為最高占據(jù)軌道（HOMO），而未填充電子的最低能量軌道稱為最低未占據(jù)軌道（LUMO），通常情況下，發(fā)光來源于電子在LUMO與HOMO之間的輻射躍遷過程。由于傳統(tǒng)有機閉殼發(fā)光分子的最低激發(fā)態(tài)擁有兩個未成對電子，其激發(fā)態(tài)按照自旋多重態(tài)又可以分為單線態(tài)激發(fā)態(tài)與能量稍低的三線態(tài)激發(fā)態(tài)。隨著對有機發(fā)光材料與其發(fā)光過程研究的不斷深入，科學家們歸納并不斷完善了Jablonski圖（圖1.4b），以此來描述發(fā)光分子激發(fā)與發(fā)光時可能包含的全部過程。對于自由基分子而言，如若同樣用HOMO、LUMO概念來描述其分子軌道，則需要引入單電子占據(jù)軌道（SOMO）（圖1.5a）。自由基分子基態(tài)便擁有一個未成對電子，其基態(tài)為雙線態(tài)基態(tài)。而自由基的激發(fā)態(tài)，理論上也可形成雙線態(tài)激發(fā)態(tài)以及四線態(tài)激發(fā)態(tài)等[84]。但從能量角度而言，四線態(tài)將擁有更高的能量，因此自由基的最低激發(fā)態(tài)應為雙線態(tài)激發(fā)態(tài)，根
【參考文獻】：
期刊論文
[1]卡賓的結構及其反應[J]. 黃惠玲. 新疆教育學院學報. 1999(03)
博士論文
[1]三苯甲基類中性自由基的合成及其電致發(fā)光性能研究—突破OLED內(nèi)量子效率25%上限的新途徑[D]. 阿布力克木·吾布力達（Ablikim Obolda）.吉林大學 2017
本文編號：3548115
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教材專著
