具有力致發(fā)光和光致熒光增強(qiáng)的新型聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的合成和應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-01-09 00:12
有機(jī)發(fā)光材料與無機(jī)發(fā)光材料相比,因具有光色可調(diào)節(jié)、原料價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)多樣化等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的關(guān)注。然而傳統(tǒng)有機(jī)發(fā)光材料在固態(tài)下常常發(fā)生π-π堆積作用,導(dǎo)致熒光猝滅,大大限制了其實(shí)際應(yīng)用。與此相反,聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)化合物在溶液狀態(tài)下不發(fā)光或者發(fā)光很弱,而在聚集態(tài)下熒光大大增強(qiáng)。力致發(fā)光化合物通常需要在固態(tài)或者聚集態(tài)下施加機(jī)械力,因此材料需要具有高的聚集態(tài)發(fā)光效率;诖,本論文重點(diǎn)研究了兩類新型AIE化合物:力致發(fā)光的吲哚類衍生物以及光致熒光增強(qiáng)的四苯基乙烯類衍生物。首先,我們根據(jù)AIE發(fā)光機(jī)理,設(shè)計(jì)合成了十個(gè)吲哚類衍生物,以氧化吲哚作為發(fā)光基元,在母核上引入兩個(gè)可自由旋轉(zhuǎn)的苯環(huán)。由于苯環(huán)的自由旋轉(zhuǎn)在溶液中耗散掉激發(fā)態(tài)能量,而在聚集態(tài)下分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)受限發(fā)光增強(qiáng),從而使這一系列化合物具有AIE性質(zhì)。通過在分子的不同苯環(huán)上引入具有不同電子效應(yīng)的取代基,可實(shí)現(xiàn)對(duì)其發(fā)光顏色的調(diào)節(jié)。通過對(duì)吲哚類衍生物單晶結(jié)構(gòu)的分析,我們發(fā)現(xiàn)其中大多數(shù)化合物都是通過分子間雙重氫鍵相互作用,在晶體中形成二聚體或三聚體。另外,有兩個(gè)非中心對(duì)稱的晶體,通過分子間頭對(duì)尾的氫鍵相互作用形成了兩種具有相反螺旋性的螺旋鏈結(jié)構(gòu)...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
苝(左邊)和六苯基噻咯(右邊)在THF/H2O的不同體積比下的熒光照片
分子 3 在常見有機(jī)溶劑如丙酮、氯仿、THF、乙腈等溶劑中能夠很好的溶解,而不溶于水。當(dāng)分子 3 溶于丙酮時(shí),分子發(fā)光很弱,而當(dāng)分子 3 在丙酮/水的溶液中,水含量達(dá)到90%時(shí),在相同的測(cè)試條件下,熒光強(qiáng)度是丙酮溶液中的200倍(見圖1-3A)。作者測(cè)試了分子3在丙酮和水中的粒徑,發(fā)現(xiàn)在水含量小于60%時(shí),檢測(cè)不到納米顆粒;當(dāng)水含量為 70%時(shí),發(fā)現(xiàn)納米顆粒的粒徑分布在 30~72 nm 之間;當(dāng)水含量為 90%時(shí),粒徑在 46~112 nm 之間。這說明了分子在水含量低于 60%時(shí),處于分散狀態(tài),而大于60%時(shí),開始出現(xiàn)聚集的納米顆粒,并且納米顆粒隨著水含量的增加而增大。從圖 1-3 B中可以看到當(dāng)水含量低于 60%時(shí),熒光量子效率很低,只有當(dāng)水含量大于 60%時(shí)
烯類化合物具有合成簡(jiǎn)單、固態(tài)熒光量子效率高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛加以研究分子內(nèi)振動(dòng)受限 AIE 研究的深入,新型的 AIE 分子 13,14(見圖 1-5)[8,9],用 RIR 機(jī)理光機(jī)理。從其結(jié)構(gòu)我們發(fā)現(xiàn)這些分子并沒有可以自由旋轉(zhuǎn)的基團(tuán),它們?cè)?中不發(fā)光,但是在聚集態(tài)能發(fā)射強(qiáng)熒光,這一現(xiàn)象是典型的聚集誘導(dǎo)發(fā)光1-6 A 和 1-6 B)。我們知道苯環(huán)的旋轉(zhuǎn)可以耗散能量,而振動(dòng)也屬于非輻射運(yùn)動(dòng)形式,同樣也可以耗散能量。圖 1-5 具有 AIE 性質(zhì)的化合物 13,14。
本文編號(hào):2965584
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
苝(左邊)和六苯基噻咯(右邊)在THF/H2O的不同體積比下的熒光照片
分子 3 在常見有機(jī)溶劑如丙酮、氯仿、THF、乙腈等溶劑中能夠很好的溶解,而不溶于水。當(dāng)分子 3 溶于丙酮時(shí),分子發(fā)光很弱,而當(dāng)分子 3 在丙酮/水的溶液中,水含量達(dá)到90%時(shí),在相同的測(cè)試條件下,熒光強(qiáng)度是丙酮溶液中的200倍(見圖1-3A)。作者測(cè)試了分子3在丙酮和水中的粒徑,發(fā)現(xiàn)在水含量小于60%時(shí),檢測(cè)不到納米顆粒;當(dāng)水含量為 70%時(shí),發(fā)現(xiàn)納米顆粒的粒徑分布在 30~72 nm 之間;當(dāng)水含量為 90%時(shí),粒徑在 46~112 nm 之間。這說明了分子在水含量低于 60%時(shí),處于分散狀態(tài),而大于60%時(shí),開始出現(xiàn)聚集的納米顆粒,并且納米顆粒隨著水含量的增加而增大。從圖 1-3 B中可以看到當(dāng)水含量低于 60%時(shí),熒光量子效率很低,只有當(dāng)水含量大于 60%時(shí)
烯類化合物具有合成簡(jiǎn)單、固態(tài)熒光量子效率高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛加以研究分子內(nèi)振動(dòng)受限 AIE 研究的深入,新型的 AIE 分子 13,14(見圖 1-5)[8,9],用 RIR 機(jī)理光機(jī)理。從其結(jié)構(gòu)我們發(fā)現(xiàn)這些分子并沒有可以自由旋轉(zhuǎn)的基團(tuán),它們?cè)?中不發(fā)光,但是在聚集態(tài)能發(fā)射強(qiáng)熒光,這一現(xiàn)象是典型的聚集誘導(dǎo)發(fā)光1-6 A 和 1-6 B)。我們知道苯環(huán)的旋轉(zhuǎn)可以耗散能量,而振動(dòng)也屬于非輻射運(yùn)動(dòng)形式,同樣也可以耗散能量。圖 1-5 具有 AIE 性質(zhì)的化合物 13,14。
本文編號(hào):2965584
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