三种不同状态下有机分子的光谱特性

三种不同状态下有机分子的光谱特性

一、三种不同状态下有机分子的光谱特性(论文文献综述)

张新新[1](2021)在《四苯基乙烯类聚集诱导发光材料的制备及应用》文中研究指明聚集诱导发光(AIE)是一类分子聚集体比单个分子表现出更强发射的光物理现象,与传统聚集诱导淬灭(ACQ)现象完全相反。AIE材料有近20年的发展,其发现解决了传统发光材料在聚集态或固态薄膜中荧光量子产率低的问题。目前AIE材料在光电器件、化学传感,生物成像等领域表现出巨大的应用潜力,被称为新材料赛场上的“全能运动员”。本论文围绕AIE材料展开,将AIE理念引入共轭多孔聚合物及力致变色材料中开展了一系列的研究工作:(1)开发具有高发射效率的多孔聚合物薄膜,同时克服共轭多孔聚合物(CPPs)领域难以加工和光功能性差的局限性具有重要的研究意义,所以我们首先通过麦克默里反应合成了含有AIE活性四苯基乙烯和咔唑单元的单体1,1,2,2-四(9H-咔唑-9-基)苯基乙烯(CPE-4)。在二氯甲烷(CH2Cl2)与三氟化硼乙醚(BFEE)混合体系中,不添加任何支撑电解质,采用电聚法制备CPP(PCPE-4)膜。由于具有AIE活性的TPE,这些CPPs薄膜在固态下表现出高荧光。通过调节聚合条件可以改变它们的电化学聚合和荧光性能。(2)机械变色材料是刺激响应材料的一个重要分支。但由于其在固态条件下的荧光量子产率低、变色机理不明确等原因,其出现较晚,发展也遇到了瓶颈。在本工作中,我们提出了一种分子构象改变策略来制备具有高固态发光效率的力致变色材料。合成了含有四苯乙烯(TPE)和咔唑、吲哚单元的化合物(CPE-1、CPE-2、CPE-4、IPE-2和IPE-4)。由于聚集诱导发光单元TPE的存在,这些化合物均具有强大的固态发射。CPE-4、IPE-4表现出良好的力致变色特性,优于CPE-2、CPE-1和IPE-2。可能咔唑、吲哚的尺寸较大会调节分子的扭转,进而影响分子的排列。XRD结果证实,机械显色特性确实与分子构象和堆积方式的改变有关。最后,将力致变色性能优良的CPE-4成功应用于荧光书写中。

鞠鹏[2](2021)在《刺激响应吡啶三氮唑铜(Ⅰ)发光配合物的合成与表征》文中研究表明刺激响应发光材料因在光学传感、环境检测、信息存储和安全保护等方面的良好潜在应用而备受关注。因此,应用铜(Ⅰ)配合物来发展刺激响应发光材料具有非常重要的理论研究意义和实际应用价值。本论文应用吡啶三氮唑基螯合配体,结合有机辅助膦配体(双(二苯基膦)甲烷和N,N-双(二苯基膦)胺),设计合成了两类刺激响应铜(Ⅰ)发光配合物,并对它们的结构和性能进行了系统研究。具体研究内容如下:1.应用5-叔丁基-3-(2’-吡啶基)-1,2,4-三氮唑(bptzH)和双(二苯基膦)甲烷(dppm),设计合成了一个双核铜(Ⅰ)配合物1,它的阳离子部分含有一个{Cu(dppm)2Cu}框架结构,两个铜(Ⅰ)离子通过两个dppm配体桥连,形成一个船-椅式构型的Cu2P4C2八元环。此外,配合物1中的三氮唑上NH和ClO4 ̄之间存在NH???O氢键作用。配合物1表现出可通过机械研磨和二氯甲烷蒸汽控制的刺激响应发光变色性质,显示出可逆的蓝-绿-黄三色发光转换。同时,配合物1也表现出特殊的热激活延迟荧光特性。可逆的蓝-绿双色发光转换可归因于晶格中CH2Cl2溶剂分子的失去和恢复,这一点已被很好的证实。首先是因为配合物1的晶格中存在大的孔道,CH2Cl2溶剂分子可以自由出入这些大的孔道;其次是发光变化前后样品的1H NMR中的二氯甲烷信号的消失和恢复。研究表明,配合物1所表现的可逆的绿-黄双颜色发光转换则可能与机械研磨和CH2Cl2蒸汽引起的NH...O氢键的断裂和重建所导致的配合物分子有序堆积排列的破坏和恢复密切相关。2.应用吡啶三氮唑基配体和N,N-双(二苯基膦)胺(dppa),合成得到了4个结构新颖的双核铜(Ⅰ)发光配合物2-5。在这些配合物中,吡啶三氮唑基配体均采用单阴离子类型的μ-η1(N),η2(N,N)三齿配位模式。配合物2-5均含有一个船-椅式构型的Cu2N2P4八元环。在配合物2和4中,Cu1为四配位的N2P2变形四面体配位构型,而Cu2则是三配位的NP2平面三角形配位构型。而在配合物3和5中,两个铜(Ⅰ)离子则均为四配位的四面体配位构型。配合物2-5均表现出可逆的刺激响应发光变色行为。加热和CH3CN蒸汽熏可以控制CH3CN溶剂分子与Cu2离子的脱落和重新配位,导致配合物结构和发光的相互转化,这已被配合物2和3在不同状态下的PXRD、FT-IR、1H NMR等所证实。

郑滢亭[3](2021)在《功能多孔有机聚合物的设计、合成与性质研究》文中提出多孔材料发展至今,经历了由无机多孔材料(沸石、活性炭、硅藻土等)到有机多孔材料(多孔有机笼、多孔有机聚合物等)的一系列演变。相比之下,多孔有机聚合物结合了高比表面积、良好的稳定性、低密度、结构易调控和功能化等多种优势,激发了科研工作者们浓厚的研究兴趣,因此设计合成可操作性强、成本低、具有实际应用价值的多孔有机聚合物,扩展其在各个领域的应用,是未来发展的新方向。本论文基于不同的制备策略,采用不同功能性的构筑单元分别设计合成了多种功能化的多孔有机聚合物。通过傅里叶变换红外光谱、固体核磁共振碳谱、粉末X射线衍射分析和X射线光电子能谱等对聚合物的结构进行了表征,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、气体吸附/脱附和热重分析等测试手段对聚合物的形貌及基本性能进行了探究,并研究了这些聚合物在荧光传感、非均相催化和光化学等领域的应用。研究内容主要包括以下几个部分:(一)利用四-(4-(2-氨基嘧啶))苯乙烯与三聚氯氰缩合制备了一种荧光多孔四苯乙烯基有机聚合物,并通过气体吸附/脱附实验证实了该聚合物的永久孔隙率。最重要的是,该聚合物1,3,5-三嗪结构附近围绕着丰富的仲胺和嘧啶氮原子,这些氮原子的存在为金属离子提供了足够的螯合位点,使其能够快速地对三价铁离子产生荧光响应。该四苯乙烯基有机聚合物对水中三价铁离子的响应也非常灵敏,检出限远低于国内和国际标准水质指数对生活饮用水中三价铁离子的含量要求,这为其在实际生产生活中的应用奠定了良好的基础。此外,该荧光多孔四苯乙烯基有机聚合物对硝基苯也表现出优异的响应速率、选择性和灵敏度,有望在爆炸物检测方面得到实际应用。(二)对于催化反应来说,暴露更多非均相催化剂的活性位点具有非常重要的意义。以2,3,6,7,14,15-六胺基三蝶烯和2,6-二甲酰基-4-甲基苯酚为构筑单元在金属盐的存在下设计合成了一系列二维三蝶烯基双金属salen多孔有机聚合物。与一般二维π-π堆积的多孔有机聚合物不同,三蝶烯单元被设计用于支持双金属salen大环结构在通道侧壁的排列,以暴露更多的金属活性位点。双金属salen结构已经被傅里叶变换红外光谱、固体核磁共振碳谱、X射线光电子能谱以及电感耦合等离子发射光谱证实。气体吸附/脱附实验揭示了该系列聚合物的多孔性,其中含有金属钴的三蝶烯大环聚合物的二氧化碳吸附热高达42.1 kJ/mol,表明它对二氧化碳有很高的亲和力。由于该系列聚合物的多孔性、二氧化碳与Lewis酸性金属离子的高亲和力以及通道中大量活性催化位点的协同作用,使得环氧化物在含有金属钴的三蝶烯大环聚合物上与二氧化碳发生了高效的环加成反应,实现了二氧化碳的捕获与转化。本研究不仅设计并合成了一系列新型双金属salen多孔有机聚合物,而且为非均相催化暴露更多活性位点提供了一种有效的催化剂合成策略。(三)设计合成了一系列具有晶态的酞菁基平面共轭多孔有机聚合物,通过粉末X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、固体核磁共振碳谱和X射线光电子能谱等表征确定了该系列聚合物的结构,并通过气体吸附/脱附实验证明其具有永久孔隙率。此外,在合成该系列酞菁基多孔有机聚合物的过程中,通过调控制备条件得到了两例新型A3B型不对称酞菁晶体,并通过单晶X射线衍射分析揭示了它们的结构。1,3-二苯基异苯并呋喃的光催化降解实验证明该系列聚合物在光照下能够生成单线态氧。本研究结果表明,该系列聚合物有潜力作为产生活性氧的光敏剂,并有望拓展酞菁基多孔有机聚合物在光动力治疗等光化学领域的应用。(四)设计合成了四种新型手性联二萘胺连接的芘化合物(R)-/(S)-1和(R)-/(S)-2,并通过一系列谱学方法对其进行了表征,包括MALDI-TOF质谱,核磁共振氢谱,紫外可见吸收光谱和圆二色光谱,证明了手性联二萘胺的引入使得整个分子具有了固有手性。对于(R)-1和(S)-1的单晶X射线衍射分析,揭示了手性联二萘胺与芘连接产生的重氮八元环的确切结构。此外还通过密度泛函理论计算对它们的电子结构进行了研究,阐明了联二萘胺基团和芘发色团之间的电子转移情况。本研究对重氮八元环型手性分子的设计、合成和旋光性的认识及其电子结构的理解具有一定的指导意义。

张汉君[4](2021)在《新型D-π-A型巴比妥酸衍生物的合成及光学性质》文中研究表明唐院士课题组于2001年首次报道了聚集诱导发射(AIE)现象,这与聚集诱导猝灭(ACQ)相反。AIE效应的主要来源是抑制分子之间π-π堆积的出现,这些材料的共同特征是它们在纯溶液中基本不会发出荧光,但是,在聚集态或者固态下恰好相反。因此,AIE性质的出现为光电设备,生化传感器和生物成像应用提供了新途径。但是,典型AIE的化合物需要繁琐的合成步骤,并且通常是体积庞大且结构复杂的AIE材料。因此,探索具有AIE活性且结构简单的发光材料仍然是有趣且有价值的。近来,研究人员付出了相当大的努力在研究供体(D)-π-受体(A)体系上。D-π-A型化合物在光电应用中引起了极大的关注。D-π-A型化合物的结构体系极大地影响了光稳定性和吸收/发射性能。如果π共轭生色团包含强的供体和受体基团,则对于阐明吸收和发射强度的增强更有效。由于巴比妥酸基团被认为是强的吸电子部分,因此巴比妥酸衍生物作为供体受体染料结构体系中的有用片段已非常受欢迎。基于D-π-A型染料在光电应用中的良好表现,本文利用巴比妥酸为原料,通过克脑文格尔(Knoevenagel)反应合成了一系列具有聚集诱导性质的荧光分子。例如PB-1,PB-2,PB-3,CB-1,CB-Ph等。通过核磁,高分质谱等多种表征测试手段验证了化合物的合成。本文合成的这些化合物均表现出AIE性质,并且利用其AIE性质进行了多项应用。在化合物的实际应用中,基于AIE活性分子的特性“它们在高水量中有强烈的发射”,选择有较强的荧光稳定性的化合物对水介质中存在的硝基芳烃爆炸物(NACs)进行了检测,检测结果显示这些化合物对NACs有很好的选择性与灵敏性,有作为一种检测水中NACs的优良荧光传感材料的潜质,还基于巴比妥酸衍生物化合物的结晶诱导发射(CIEE)与力致变色(MFC)的性质,讨论了在加密解密应用中的可能性。我们发现引入疏水基团能提高巴比妥酸衍生物在高水量的混合溶剂中保持优越的荧光稳定性。总之,本文讨论了多种具有AIE效应的D-π-A型巴比妥酸衍生物的光学性质以及实际应用,并系统的得研究了其中的机理,对以后设计开发新的高效AIE活性材料提供了科学依据。

杨慧芳[5](2021)在《基于邻苯二甲酰亚胺的有机单分子白光材料的合成与性能研究》文中研究说明近年来,有机单分子白光材料由于在照明、显示、分子传感器和探针等领域应用前景广阔一直是发光材料领域的研究热点。本论文系统地综述了单分子有机白光材料的研究现状,以及其在单掺杂白色有机电致发光器件(WOLEDs)领域中的应用。针对当前单分子有机电致白光材料存在分子体系少、分子设计困难和发光效率低等关键科学问题,本论文开展了基于邻苯二甲酰亚胺的新型有机单分子白光材料的合成与性能研究。主要研究工作和结果如下:(1)设计合成了一系列具有非对称D-A-π-A’结构的有机单分子发光材料CNPL-PTZ、CNPL-PXZ和CNPL-tDPA。相关分子结构特性表现在邻苯二甲酰亚胺4-位引入不同取代基。研究结果表明:三种化合物均具有较好的热稳定性;化合物CNPL-PTZ和CNPL-tDPA分别具有明显的聚集诱导发光(AIE)和聚集诱导发光增强(AIEE)特性;通过溶液浓度、溶液极性以及掺杂膜浓度的调控,CNPL-PTZ获得了白光发射;另外发现化合物CNPL-PTZ具有明显的多刺激响应机械致变色发光(MCL)特性;基于CNPL-PTZ的掺杂蒸镀器件获得了最大外量子效率(EQEmax)为0.41%的暖白光发射。(2)设计合成了一系列具有非对称结构双给体单元的D-A-π-D’型单分子发光材料CzPL-PTZ、CzPL-PXZ、CzPL-tDPA和CzPL-tTPA。相关分子结构特性表现在邻苯二甲酰亚胺N-位引入咔唑取代基,4-位引入具有不同给电子能力的取代基。研究结果表明:CzPL-tDPA和CzPL-tTPA都具有显着的AIEE特性;通过溶液浓度、溶液极性以及掺杂膜浓度的调控,CzPL-PTZ有效实现了白光发射,相较于CNPL-PTZ,光谱均有所蓝移;CzPL-PTZ和CzPL-tDPA均具有明显的多刺激响应MCL性能;基于CzPL-PTZ、CzPL-tDPA和CzPL-tTPA的单分子掺杂蒸镀器件的EQEmax分别为0.77%、3.52%及8.14%,其中,基于CzPL-PTZ的掺杂器件获得暖白光发射,CIE色坐标为(0.36,0.42)。(3)设计合成了两类具有非对称的D-A-π-D’结构的单分子发光材料3-CzPL-PTZ和3-CzPL-tDPA,相关分子结构特性表现在邻苯二甲酰亚胺3-位引入不同取代基。这类材料均具有很好的热稳定性能。然而由于D-A的扭曲过大,HOMO和LUMO的轨道重叠有限,相互作用受阻,导致3-CzPL-PTZ几乎不发光以及3-CzPL-tDPA弱的红移发光。

张迪[6](2021)在《基于喹喔啉受体的多功能发光材料的激发态调节与光物理性质研究》文中认为有机电致发光器件(Organic Light Emitting Diodes,OLEDs)因其低功耗、自发光、响应速度快、视角宽、分辨率高、柔性等优点,在照明和显示领域拥有巨大的应用前景。传统有机荧光材料由于自旋禁阻效应,其最大外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)仅为5%,激子利用率(Exciton Utilization Efficiency,EUE)的理论极限值为25%,无法满足产业化的需求。但是相对于磷光材料和高分子聚合物来说,有机荧光材料又具有无法超越的优势,如分子结构确定、易于修饰等。所以,如何通过分子结构的调控使有机小分子荧光材料中占据75%的三线态激子参与发光,提高材料的发光效率和稳定性是近年来研究的热点。目前,使小分子发光材料中占75%的三线态激子实现荧光发射的途径主要有三种:冷激子途径发光的热活化型延迟荧光(Thermally-Activated Delayed Fluorescence,TADF)材料、热激子途径发光的杂化局域电子-电荷转移激发态(Hybridized Local and Charge-Transfer,HLCT)材料以及三线态-三线态湮灭(Triplet-Triplet Annihilation,TTA)材料。不论是哪种发光机理,都是通过分子结构的调控,实现材料激发态性质的调节。本论文旨在通过调节给-受体结构发光材料的给电子能力以及桥联基团,调控材料激发态性质,提高发光材料的激子利用率;在此基础上研究发光材料的聚集态的不同对光物理性能的影响。本论文的主要研究内容如下:(1)研究了给体基团对发光材料激发态性质的影响,以喹喔啉为受体(Acceptor,A)基团,三苯胺(Triphenylamine,TPA)为第一给体(Donor,D),9,9-二甲基吖啶(9,10-Dihydro-9,9-dimethylacridine,DMAC)作为辅助给体,设计合成了两种对称的D-A-D结构的材料4,4’-(喹喔啉-5,8-二基)双(N,N-二苯基苯胺)(TQT)和5,8-双(9,9-二甲基吖啶-10(9H)-基)喹喔啉(DQD),以及一种非对称的D-A-D’结构的4-(8-(9,9-二甲基吖啶-10(9H)-基)喹喔啉-5-基)-N,N-二苯基苯胺(TQD)。由实验和计算结果来看对称的TQT为传统的荧光材料。由于给体基团给电子能力的增强,导致电荷转移态(Charge Transfer,CT)的增强,DQD和TQD为典型的TADF发光材料;通过溶剂扩散法获得了TQT三种不同的晶体:TQT-G(λPL=530 nm),TQT-Y(λPL=575 nm)和TQT-O(λPL=584 nm),其中TQT-G和TQT-Y的最大荧光量子产率(Photoluminescence Quantum Yield,PLQY)分别达到了81.2和92.7%;在外力刺激下TQT实现了七种颜色间的色转换,发光颜色从514 nm到584 nm。DQD和TQD表现了聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission,AIE)现象,在外力刺激时可实现四种发光颜色的转变。以三种材料作为发光层制备了器件,基于TQT的器件中,当掺杂浓度为20 wt%时器件性能最好,最大亮度为14790 cd/m2,最大EQE为5.06%;基于DQD制备的非掺杂器件性能最好,最大亮度为1481 cd/m2,最大EQE为4.51%。(2)为了抑制D-A结构的非辐射,提高辐射跃迁,在D-A之间引入了苯和甲基苯作为π桥来限制柔性基团的振动。同时为了调节发光颜色,将辅助配体换成吩噻嗪(Phenothiazine,PTZ),设计合成了两种对称的D-π-A-π-D型的材料5,8-双(4-(9,9-二甲基吖啶-10(9H)-基)苯基)喹喔啉(DPQPD)和5,8-双(2-甲基-4-(10H-吩噻嗪-10-基)苯基)喹喔啉(2PMQx),以及一种非对称的D-A-π-D’型材料4-(8-(4-(10H-吩噻嗪-10-基)苯基)喹喔啉-5-基)-N,N-二苯基苯胺(TQPP)。对这三个材料的光物理性能、激发态性能、聚集态发光性质和光电特性进行了表征。实验结果表明DPQPD和TQPP为传统的荧光分子,在聚集状态下表现出聚集诱导荧光增强(Aggregation-Enhanced Emission,AEE)的性质。基于TQPP制备的掺杂器件性能最好,最大亮度为8558 cd/m2,最大EQE为2.57%。对称结构的2PMQx为TADF材料,表现出同质多晶的现象M1(λPL=593 nm),M2(λPL=622 nm)。基于2PMQx制备的掺杂器件,掺杂浓度为20 wt%时性能最好,最大亮度为1984 cd/m2,最大外量子效率为5.19%。由于DPQPD、TQPP和2PMQx扭曲的分子构象和固态下高效的荧光发射,三个分子同样表现出可逆的机械变色性能。

刘雯[7](2021)在《以2,3-二氰基喹喔啉为电子受体基团的深红色荧光材料》文中提出红光材料在光电领域、生物成像和荧光探针等领域中具有重要的应用,而有机红色荧光材料具有分子结构灵活易调控和价格低廉等优点而成为研究的热点。但是具有高发光效率和深红光发射的有机红色荧光材料较为缺乏,主要的原因是深红光材料具有窄的带隙,激发态与基态的振动波函数重叠增大,导致激发态的非辐射跃迁增强,发光效率降低。为了解决这一问题,本文设计合成了不同的给受体(D-A)型分子,通过调整电子给体(Electron Donor,D)基团,来获得具有较高发光效率的深红色荧光材料。本文通过在喹喔啉基团引入两个强吸电子的氰基,设计合成了一种电子受体基团(Electron Acceptor,A),即2,3-二氰基喹喔啉(QxDC),该基团具有强的吸电子能力,保证了荧光材料具有低的最低未占据分子轨道(Lowest unoccupied molecular orbital,LUMO)能级,选用QxDC基团作为A基团有利于获得深红色荧光材料。为此,本论文基于QxDC的A基团,分别选择具有不同空间构型和给电子能力的D基团,即苯基咔唑和三苯胺(TPA),设计合成了基于扭曲D-A结构的深红色荧光材料,探讨了材料分子结构与材料发光特性间的关系与规律。本论文的具体研究内容如下:(1)以QxDC作为A基团,苯基咔唑为D基团,通过改变D基团中的咔唑和苯环的连接位点,设计合成了具有扭曲D-A结构的红色荧光材料,即4-Cz-Ph-QxDC和3-Cz-Ph-QxDC。在4-Cz-Ph-QxDC薄膜和3-Cz-Ph-QxDC薄膜的光致发光(Photoluminescence,PL)光谱中,最大发射波长分别位于620 nm和595 nm处,薄膜的荧光量子产率(photoluminescent quantum yield,ηPL)分别为29.20%和14.10%,实现了较高发光效率的红光发射。理论计算和溶剂化效应测试结果表明,4-Cz-Ph-QxDC和3-Cz-Ph-QxDC具有电荷转移(Charge Transfer,CT)态特性。分别以这两种材料作为发光层制备了红光OLED器件,其中以3-Cz-Ph-QxDC作为发光层的红光OLED器件性能较佳,器件的电致发光(Electroluminescence,EL)光谱的发光峰为600 nm,器件的色坐标(Commission International de I’Eclairage,CIE)为(0.55,0.44),器件的最大外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)为4.04%。本部分实验表明,以QxDC作为A基团构筑D-A结构分子,有利于降低分子的LUMO能级,有利于窄化发光带隙,从而实现红光发射。同时,选择苯基咔唑作为D基团,实现了具有较高发光效率的红光器件,但是发射波长较短,仅为600 nm。(2)为了实现深红色荧光发射,以QxDC作为A基团,选用给电子能力更强的三苯胺(TPA)基团作为D基团,设计并合成了具有扭曲D-A结构的两种深红色荧光材料,即6-TPA-QxDC和5-TPA-QxDC。在薄膜状态下,6-TPA-QxDC和5-TPA-QxDC均表现出深红光发射,发射波长分别位于755 nm和808 nm处,薄膜的ηPL分别为5.95%和2.19%。理论计算和溶剂化效应测试结果表明,6-TPA-QxDC和5-TPA-QxDC具有明显的CT态特征。分别以这两种材料作为发光层,制备了红光OLED器件,实现了深红光发射,其中以6-TPA-QxDC为发光层的深红光器件性能较佳,其器件的EL光谱的发射峰为676 nm,CIE坐标为(0.66,0.33),最大EQE为1.13%。本部分实验中,通过增强D基团的给电子能力,进一步增强了D-A之间的CT态特性,有利于实现材料发光光谱的红移,实现了深红光发射。(3)在上部分的实验中,实现了深红色荧光发射,但器件的EQE较低。基于此,为了进一步提高器件的效率,以QxDC作为A基团,TPA作为D基团,通过构建具有对称扭曲D-A-D结构的荧光分子,引入两个TPA基团,设计合成了深红色荧光材料o-QxDC-DTPA。在薄膜中,o-QxDC-DTPA的PL光谱中的最大发射峰位于729 nm处,表现为深红光发射,薄膜的ηPL为1.35%。理论计算和溶剂化效应测试结果表明,o-QxDC-DTPA具有明显的CT态特征。以o-QxDC-DTPA作为发光层制备了深红光OLED器件,具有较优良的器件性能,其器件的EL光谱的最大发射峰为680 nm,CIE坐标为(0.70,0.30),最大EQE为5.21%,实现了深红光发射与高EQE的有效平衡。根据本部分的工作,可以看出,引入两个D基团后,生色团的数量增加,有利于材料发光效率的提高;同时,相比于D-A结构,对称的D-A-D结构能够有效改善分子内偶极矩不平衡的问题,有利于获得具有高发光效率的红光OLED。

王星火[8](2021)在《基于聚合物主体的高效聚集诱导发光用于人工光捕获体系的构建》文中研究指明发光是自然界中一种奇特的现象,发光材料在人类生活中扮演至关重要的角色,并广泛地应用于照明设备、指示牌和荧光检测分析等领域。随着现代科学的飞速发展,研究人员已经在荧光材料领域取得令人瞩目的进展,让我们对荧光材料从机理到真实世界的应用有了深刻的认识。传统荧光材料在聚集态或是固态下由于分子间的π-π堆积会造成材料的荧光猝灭,这种现象就是聚集诱导猝灭(Aggregation-caused quenching,ACQ)现象,致使其在很多研究领域的应用受到限制。令人振奋的是,唐本忠院士团队于2001年发现并报道了聚集诱导发光现象(Aggregation-induced emission,AIE),并相继开发出一系列“越聚集,越发光”的先进荧光功能材料,在离子检测、生物成像、光动力/热治疗、人工光捕获体系构建等诸多领域展现重要应用。如何构筑发光效率高,光物理性质独特的AIE材料也是研究人员一直探索的科学问题。因此,本学位论文致力于利用超分子化学与高分子化学结合,协同主客体作用和疏水作用力,构建高效发光的AIE体系,为探索高荧光量子产率发光材料贡献微薄之力。我们设计合成了系列侧链含有柱[5]芳烃单元的三元无规共聚物作为聚合物主体材料,通过主客体相互作用力与含有客体基元的AIE分子键合,分别构筑了具有荧光增强性质的超分子聚合物网络以及超分子聚合物纳米粒子。提出了聚合物主体材料双重限域提升AIE分子荧光量子产率的策略,即利用柱[5]芳烃单元和聚合物链结构同时限制AIE分子的内运动。这种构筑策略不仅丰富了现有的超分子AIE材料,也为构筑高性能发光材料开辟新途径。本论文主要总结为以下三个部分:第一部分:以聚合物主体材料和经典的AIE分子——四苯基乙烯(tetraphenylethylene,TPE)为模型,提出双重限域提升荧光量子产率的策略。首先,我们设计合成了含有柱[5]芳烃单元的甲基丙烯酸酯类单体。随后,利用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(reversible addition-fragmentation chain transfer,RAFT),以甲基丙烯酸甲酯(MMA),甲基丙烯酰胺(MAAm)和含有柱[5]芳烃单元的甲基丙烯酸甲酯,制备系列侧链含有柱[5]芳烃单元的三元无规共聚物poly(MMA-co-MAAm-co-MMAP[5]A),并将这种侧链含有柱[5]芳烃单元的聚合物命名为聚合物主体。我们选用经典的TPE衍生物为荧光分子模型,将能够与柱[5]芳烃发生主客体作用的客体基元修饰到TPE苯环上(包括烷基链-氰基,三氮唑-烷基链-氰基,烷基链-溴),合成四修饰的TPE。我们在小分子和高分子两个尺度上表征了主客体相互作用力,并利用聚合主体材料和四修饰的TPE构建超分子聚合物网络。随后利用聚合物主体材料对以TPE为例的AIE分子荧光性质进行调控。详细研究了聚合物主体结构,柱[5]芳烃单元密度,主客体作用力强弱,溶剂极性等因素对构筑超分子聚合物网络荧光性质的影响,并提出双重限域策略构筑高效聚集诱导发光体系的思想。通过优化条件,我们制备出荧光量子产率高达98.22%的高效发光超分子聚合物网络。基于超分子作用力可逆的动态响应特征,我们研究了温度和竞争客体刺激下超分子聚合物网络的组装与解组装行为。在本章工作中,利用聚合物主体材料调控AIE分子发光性质,增强荧光发射强度,不仅丰富了高效发光的超分子AIE体系,同时也阐释了基于分子内旋转受限(restriction of intramolecular rotations,RIR)的荧光增强机理。第二部分:为了构筑具有特定形貌的荧光超分子组装体,我们将上一部分构建的超分子聚合物网络通过转换溶剂的方法制备成超分子聚合物纳米粒子。将体系从有机溶剂拓展到混合溶剂甚至水溶液,不仅能拓展超分子材料的应用,也是对超分子材料的一个挑战。我们利用poly(MMA-co-MAAm-co-MMAP[5]A)和TPE衍生物构筑超分子聚合物纳米粒子,并对其荧光性质进行考察,发现在THF/H2O混合溶剂中,超分子纳米粒子的荧光强度仍然很高,并且会随着混合溶剂中水含量的升高而进一步增强。通过动态光散射表征,我们发现超分子聚合物纳米粒子的尺寸会随着水含量的升高而不断下降,最后稳定在200 nm。我们认为,在混合溶剂中,水含量的升高会导致聚合物主体的疏水作用增强,超分子聚合物纳米粒子会收缩的更紧凑,导致被组装进纳米粒子的TPE受限更严重,最终促进荧光增强。此外,我们考察了两种不同柱[5]芳烃单元密度的聚合物主体材料诱导TPE荧光增强的效果,研究表明,柱[5]芳烃密度更低的聚合物主体材料能够在THF/H2O混合溶剂中形成尺寸更大的超分子聚合物纳米粒子,对客体分子展现更强的压缩作用,在荧光光谱上表现更强的荧光。最后,我们将另一种荧光受体分子二苯乙烯基蒽衍生物(9,10-distyrylanthracene,DSA)修饰上能与柱[5]芳烃单元键合的客体基元——三氮唑-烷基链-氰基,并将这种受体荧光分子通过主客体作用与疏水作用组装进超分子聚合物纳米粒子,成功构筑了基于超分子作用力的人工光捕获体系。通过对给体和受体比例的调节,我们制备了一系列荧光颜色从冷色调到暖色调不断变化的超分子聚合物纳米粒子。在这部分工作中,以双重限域策略为指导,我们将具有高效荧光的超分子聚合物网络拓展到超分子聚合物纳米粒子。此外,将溶剂从有机溶剂拓展到混合溶剂,为超分子聚合物纳米粒子在生物成像、防伪加密等领域的潜在应用提供可能。第三部分:构筑具有荧光增强和荧光发射波长可调节的单一荧光分子体系在光致发光材料领域具有重要科学意义。由于AIE分子往往只具备一种发光颜色,所以在大多数超分子AIE体系中,只能实现单一波长的荧光增强而不会改变荧光的发射波长。我们设计合成了一系列基于氰基乙烯基(cyanovinylene,CV)衍生物的荧光分子,这是一种具有双色荧光发射的AIE分子,在聚集态下会显示出二聚体的荧光性质,而在单体状态下,会表现出单体的荧光性质。利用双重限域策略,我们使用poly(OEGMA300-co-MMA-co-MMAP[5]A)作为聚合物主体材料,在THF/H2O混合溶剂中,通过与CV分子构筑超分子聚合物纳米粒子,不仅能够增强CV分子的荧光强度,还能够将其在混合溶剂中因为分子聚集发出的橙色荧光转变成单体的绿色荧光。这说明在微观层面,CV从π-π堆积的状态下被拆分为单体状态,实现了聚合物主体对客体分子堆积方式的调控。最后,将商品化的尼罗红(Nile red,NR)分子引入超分子聚合物纳米粒子,成功制备了人工光捕获体系,实现了发光颜色从绿色到橙色的变化。在这部分工作中,我们拓展了聚合物主体材料调控客体AIE分子的种类,而不再仅仅局限于TPE。此外,通过对荧光分子堆积方式的控制,我们不仅实现荧光强度的增加,还实现了对荧光发射波长的调节,并且可以通过构筑人工光捕获体系的方式重新调节至橙色荧光发射。

刘华鹏[9](2021)在《基于席夫碱类化合物的柔性有机晶体材料》文中进行了进一步梳理近年来,柔性电子产品得到了迅速的发展,并逐渐在人们的日常生活中普及开来。有机晶体材料具有缺陷少、结构长程有序、光稳定性和热稳定性好、载流子迁移率高等优点,是制备柔性有机电子器件的理想材料。但是传统晶体材料通常为脆性材料,在外力作用下极易发生碎裂,无法产生形变,这就大大限制了其在有机光电领域特别是在柔性电子器件中的应用。因此,构建柔性发光晶体材料体系对材料科学的发展有着长远的意义。为了解决这一科学难题,本论文以设计和制备高性能的柔性有机发光晶体材料为目标,通过分子结构与晶体结构的协同调控,使晶体获得优异的材料力学性能,并以晶体的材料力学性能和发光性能为基础,发掘柔性晶体在光电领域的应用潜能。我们选择π共轭结构的席夫碱类化合物为研究对象,制备一系列具有不同材料力学性能的晶体材料,系统地表征了柔性晶体的材料力学性能,深入地探索了晶体柔性性能与晶体结构之间的关系,明确地揭示了晶体的柔性机理,并对柔性晶体材料在光电领域的应用进行探索。在第2章中,我们选择带有二甲氨基取代的羟基萘甲醛类席夫碱类化合物为研究对象,采用溶剂重结晶法制备得到了该化合物的超长针状红光晶体。晶体在外力的作用下可以发生弯曲,外力撤销后自发恢复,该过程可以反复进行并且晶体不发生断裂,表现出优异的弹性性能。通过三点弯曲测试对晶体的材料力学性能进行了表征,测定其弯曲弹性模量约为1.4–2.1 GPa。我们通过分析晶体结构发现,在晶体内部分子通过π···π相互作用堆积成链状结构,晶体可以通过扩大或缩小π···π相互作用的距离适应弯曲时自身的拉伸或压缩,同时分子可以发生轻微转动来适应晶面弯曲产生的曲率变化。晶体内的C–H···O氢键可以在较远的距离下发挥作用,可以使晶体内的分子在外力撤销以后回到最初始的位置,从而保证晶体的弹性性能。除此之外,该化合物晶体具有良好的光学性能,其荧光量子效率为0.43,通过光波导损耗测试确认晶体在初始和弯曲两种状态下均具有较低的光损耗系数,其数值分别为0.270 d B mm-1和0.274 d B mm-1,表明该晶体在柔性光电子领域有着巨大的应用潜力。在第3章中,我们选择带有双甲氧基取代的羟基萘甲醛类席夫碱类化合物为研究对象,通过控制溶剂挥发环境的湿度制备出两种不同的晶体:绿色荧光的晶体G与黄色荧光的晶体Y。晶体G表现出良好的弹性弯曲能力,其弯曲弹性模量为5.99–6.43 GPa。同时它又可以表现出塑性扭转的能力,并且扭转后的晶体仍然可以进行弹性弯曲。晶体Y同样表现出良好的弹性弯曲能力,但对其进行扭转时会在轻微形变后发生碎裂,不具有塑性扭转的能力。单晶结构表明晶体G内只含有化合物的分子,而晶体Y为基态质子转移结构的化合物分子与水分子形成的共晶。我们通过对比分析两种晶体的结构发现,二者的弹性弯曲机理相同,其弯曲能力来自于晶体内部π···π相互作用距离的变化,会对晶体弯曲时产生的应变进行适应,弹性性能则是来自于两种晶体内氢键长度的变化。两种晶体材料性能的差异,主要来自于晶体内氢键的差别,扭转过程中的剪切力会直接作用于晶体内的滑移层,晶体Y内由于水分子的存在形成了较强的氢键限制了分子层的滑移,而晶体G不具备这一要素。通过改变晶体G的扭转角度,可以对偏振光的方向进行控制,从而基于晶体材料实现了偏振旋转器的功能,极大地简化了传统偏振旋转器的结构,这将柔性有机晶体材料的应用拓展到了更多的领域。在第4章中,我们以引入氰基苯乙烯结构的水杨醛类席夫碱化合物为研究对象,通过溶剂扩散法与真空升华法制备出化合物的针状、块状两种晶型,并通过加热的方式实现了两种晶型的转换。块状晶体为脆性晶体,外力作用下会发生碎裂。室温(298 K)条件下,针状晶体在外力的作用下可以发生弯曲,外力撤销后自发恢复,该过程可以反复进行并且不发生断裂,表现出优异的弹性性能。在液氮(77 K)这样的超低温环境,上述操作同样可以反复进行,表现出独特的超低温弹性性能。单晶结构表明,晶体内分子通过较强的π···π相互作用堆积成链状结构,晶体可以改变π···π相互作用的距离适应晶体弯曲产生的应变,通过分子的轻微转动来适应晶面的曲率变化,丰富的氢键网络可以避免分子产生长程滑移,防止晶体产生塑性。我们对不同温度下的晶体结构进行对比发现,强π···π相互作用、丰富的氢键网络以及交叉排列的分子堆积结构是针状晶体保持超低温弹性的关键,这些因素可以保证晶体内分子构象和堆积结构在低温下得到较好的保持,从而减少对晶体弹性弯曲能力的影响。此外,针状晶型向块状晶型转变时晶体的材料力学性能也会发生转变,我们基于此性质设计并实现了热定型晶体加工方法。该项研究不仅解决了现有柔性高分子材料低温变脆的难题,为柔性晶体材料的应用开辟了新的道路,更为人们未来探索极端低温环境如极地、地外空间等提供了助力。

刘序堂[10](2021)在《具有AIE特性的均苯二酰亚胺类荧光材料的合成和性质研究》文中提出多年以来,有机荧光材料因其在有机发光二极管、生物成像、光电器件和传感器等方面的潜在应用而一直受到人们的关注。然而,大多数传统有机荧光基团在稀或纯溶液中通常表现出强烈的荧光发射,而在聚集态和固态时则没有荧光发射,这被称为聚集引起猝灭(ACQ)。在2001年,Tang等人第一次发现了一种具有聚集诱导发射(AIE)特性的特殊发光材料,并引起了科研人员的广泛关注。2010年,Park首次发现了具有AIE效应的机械致变色(MFC)材料,由此开辟了一条合成新型MFC材料的新途径。基于此,均苯二酰亚胺作为有机荧光材料在太阳能电池、电化学、化学传感器等不同领域技术应用为研究热点,均苯二酰亚胺受到与传统荧光材料相同的ACQ效应的干扰。因此,设计出具有AIE性能的均苯二酰亚胺骨架的材料是很有意义的。因此,本论文基于均苯二酰亚胺材料,设计合成了一系列具有可调控AIE和MFC性质的荧光材料,并且对其AIE和MFC性质进行了研究,主要内容如下:通过利用均苯二酰亚胺(PMDI)作为骨架,与吲哚单元和咔唑单元偶联,合成了一系列PMDI荧光材料,即PMDI-In、PMDI-PSCz和PMDI-DSCz。经过一系列的研究表明:这三种化合物都表现出显着的AIE特性,通过将取代基的尺寸扩大,形成扭曲的分子构象,聚集态发出荧光,荧光颜色显示由黄色向红色的红移,并且分子都具有较大的斯托克位移。同时通过高斯计算得知,除PMDI-In外都表现出非平面的空间结构,验证了PMDI的机械致变色可通过取代基团的共轭度来调节,并且可以在研磨后可以清晰表现出颜色变化,表明PMDI-PSCz与PMDI-DSCz都是具有可逆机械致变色的荧光材料。其高对比度的颜色变化表明了在有机发光材料中的应用前景。根据第二章中吲哚单元和咔唑单元的AIE性质的影响,又设计合成三种不同杂原子稠环的PMDI荧光材料。经过对其AIE性质的研究,我们发现当杂原子为O,S,N时,三种PMDI化合物表现出不同的AIE现象,PMDI-O在DMF/水溶液中随着组分的逐渐增加,在50%时荧光强度达到最大,当继续增加水组分后荧光猝灭,表现出明显的ACQ现象,而PMDI-S和PMDI-N表现出明显的AIE现象,并且表现出较高对比度的荧光颜色变化。同时对三种化合物进行机械致变色研究,发现PMDI-O无机械致变色,而PMDI-S和PMDI-N都有较好的机械致变色性质,说明杂原子O对均苯二酰亚胺荧光材料的AIE和机械致变色起抑制作用。设计了基于芴单元的PMDI荧光材料,在研究其AIE性质后,发现PMDI-Ph和PMDI-FL都有明显的AIE性质,并随着水分比的增加,其荧光强度都发生红移。

二、三种不同状态下有机分子的光谱特性(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、三种不同状态下有机分子的光谱特性(论文提纲范文)

(1)四苯基乙烯类聚集诱导发光材料的制备及应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 AIE-聚集诱导发光
    1.3 具有AIE特性的发光聚合物
        1.3.1 聚合引发剂AIE发光基团
        1.3.2 聚合单体AIE发光基团
        1.3.3 原位生成AIE活性聚合物
        1.3.4 AIE聚合物后功能化
        1.3.5 AIE超分子聚合物
    1.4 具有AIE特性的力致变色材料
    1.5 静压力下AIE材料的力致变色机理探究
        1.5.1 分子间相互作用的变化
        1.5.2 分子内的构象变化
        1.5.3 从局部激发态(LE)到分子内电荷转移态(ICT)的转变
    1.6 TPE类力致变色材料的发展及应用
    1.7 本论文的选题思路及研究内容
第2章 实验方法
    2.1 使用试剂及仪器
        2.1.1 使用试剂
        2.1.2 使用仪器
    2.2 单体结构表征
        2.2.1 原料与试剂
        2.2.2 单体的合成
        2.2.3 单体的表征测试
第3章 TPE-四咔唑高荧光量子产率聚合物薄膜的制备及研究
    3.1 前言
    3.2 单体的合成
        3.2.1 材料
        3.2.2 CPE-4 聚合物前驱体的合成
        3.2.3 材料表征及测试仪器
    3.3 聚合物前驱体CPE-4 的光学性能表征
        3.3.1 紫外吸收及荧光发射光谱
        3.3.2 AIE特性
    3.4 聚合物前驱体CPE-4 的电化学性能表征
        3.4.1 电解质溶液
        3.4.2 阳极极化曲线
        3.4.3 循环伏安曲线
    3.5 PCPE-4 薄膜的电化学性能
        3.5.1 循环伏安及线性拟合
        3.5.2 稳定性
    3.6 PCPE-4 薄膜的结构及表面形貌表征
        3.6.1 红外表征
        3.6.2 SEM
    3.7 高荧光量子产率的聚合物薄膜及其光学性能表征
        3.7.1 聚合物薄膜图片
        3.7.2 光学性能
    3.8 本章小结
第4章 TPE-咔唑类力致变色材料的制备及性能研究
    4.1 前言
    4.2 单体的合成
        4.2.1 原料与试剂
        4.2.2 9-(4-(1、2、2-溴三苯乙烯)苯基)9 H-咔唑(CPE-1)的合成过程
        4.2.3 CPE-2 的合成过程
        4.2.4 CPE-4 的合成过程
        4.2.5 材料表征及测试仪器
    4.3 CPE-1、CPE-2和CPE-4 的光物理性质及结构表征
        4.3.1 紫外吸收光谱
        4.3.2 聚集诱导发光特性
        4.3.3 红外光谱
    4.4 CPE-1、CPE-2和CPE-4 的力致变色性能研究
        4.4.1 研磨前后对比图
        4.4.2 固态荧光谱图
        4.4.3 XRD
        4.4.4 SEM
        4.4.5 荧光寿命
        4.4.6 应用
    4.5 本章小结
第五章 TPE吲哚类力致变色材料的制备及性能研究
    5.1 前言
    5.2 单体的合成
        5.2.1 原料与试剂
        5.2.2 IPE-2 的合成过程
        5.2.3 IPE-4 的合成过程
        5.2.4 材料表征及测试仪器
    5.3 IPE-2及IPE-4 的光物理性质及结构表征
        5.3.1 紫外吸收光谱
        5.3.2 聚集诱导发光特性
        5.3.3 红外光谱
    5.4 IPE-2及IPE-4 的力致变色性能研究
        5.4.1 研磨前后对比图
        5.4.2 固态荧光谱图
        5.4.3 XRD
        5.4.4 SEM
        5.4.5 荧光寿命
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
附录

(2)刺激响应吡啶三氮唑铜(Ⅰ)发光配合物的合成与表征(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
        1.1.1 气相致变色铜(Ⅰ)配合物的研究进展
        1.1.2 机械致变色铜(Ⅰ)配合物的研究进展
        1.1.3 热致变色铜(Ⅰ)配合物的研究进展
        1.1.4 多重响应致变色铜(Ⅰ)配合物的研究进展
    1.2 课题的背景与意义
    1.3 课题的研究内容与新颖点
第二章 蓝-绿-黄三色发光转换的吡啶三氮唑铜(Ⅰ)配合物的合成与表征
    2.1 实验部分
        2.1.1 主要测试仪器和实验药品
        2.1.2 配合物[Cu(dppm)(bptzH)](ClO_4) (1)的合成
        2.1.3 配合物1的晶体结构测定
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 配合物1的合成与表征
        2.2.2 配合物1的晶体结构描述
        2.2.3 配合物1的刺激响应发光变色现象描述
        2.2.4 配合物1的蒸汽响应致变色现象探究
        2.2.5 配合物1的机械致发光变色现象探究
        2.2.6 配合物1的固态发光性能
        2.2.7 配合物1的器件化研究
    2.3 结论
第三章 热致发光变色吡啶三氮唑铜(Ⅰ)配合物的合成与表征
    3.1 实验部分
        3.1.1 主要实验仪器和实验药品
        3.1.2 配合物2-5的合成
        3.1.3 配合物2-5的晶体结构测定
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 配合物2-5的合成与表征
        3.2.2 配合物2-5的晶体结构描述
        3.2.3 配合物2-5的发光变色现象描述
        3.2.4 配合物2和3不同状态下的粉末衍射测试
        3.2.5 配合物2-4不同状态下的红外谱图
        3.2.6 配合物2和3的核磁共振氢谱图(~1H NMR)
        3.2.7 配合物2-5的固态发射谱图
    3.3 结论
第四章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
附录A
附录B
致谢
研究生期间取得的成果

(3)功能多孔有机聚合物的设计、合成与性质研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 多孔有机聚合物
        1.1.1 概述
        1.1.2 分类与发展
    1.2 多孔有机聚合物的应用
        1.2.1 荧光探针领域
        1.2.2 非均相催化领域
        1.2.3 光化学领域
        1.2.4 其他领域
    1.3 本论文的选题及意义
2 多孔四苯乙烯基有机聚合物的合成及其对于三价铁离子和硝基苯快速荧光响应的性质研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及仪器
        2.2.2 实验和测试方法
        2.2.3 材料的合成与基本表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 构筑单元的表征
        2.3.2 材料基本表征
        2.3.3 材料性质表征
        2.3.4 材料应用研究
    2.4 本章小结
3 三蝶烯基双金属salen多孔有机聚合物的设计合成及其高效催化环氧化物与二氧化碳环加成的性质研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器及试剂
        3.2.2 实验和测试方法
        3.2.3 材料的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料基本表征
        3.3.2 材料性质表征
        3.3.3 材料应用研究
    3.4 本章小结
4 酞菁基平面共轭多孔有机聚合物的设计合成及单线态氧产生的应用探究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验仪器及试剂
        4.2.2 实验和测试方法
        4.2.3 材料的合成
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 A_3B型不对称酞菁分子
        4.3.2 材料基本表征
        4.3.3 材料性质表征
        4.3.4 材料应用研究
    4.4 本章小结
5 新型手性联二萘胺连接的芘化合物的合成、结构以及光谱性质研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂及仪器
        5.2.2 实验和测试方法
        5.2.3 化合物的合成与基本表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 基本结构表征
        5.3.2 单晶结构
        5.3.3 光学性质研究
        5.3.4 电子结构
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(4)新型D-π-A型巴比妥酸衍生物的合成及光学性质(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 荧光基本原理概述
        1.2.1 荧光产生原理
        1.2.2 分子结构对荧光的影响
        1.2.3 pH值对荧光的影响
        1.2.4 溶剂对荧光发射的影响
        1.2.5 重原子效应
    1.3 聚集诱导荧光概述
        1.3.1 聚集诱导荧光研究进展
        1.3.2 AIE小分子
        1.3.3 AIE聚合物
    1.4 聚集诱导荧光化合物应用
        1.4.1 光电应用
        1.4.2 化学和生物传感器的应用
        1.4.3 生物成像的应用
    1.5 本论文研究内容以及意义
第2章 D-π-A型巴比妥酸聚集诱导发光衍生物合成、光学性质以及硝基芳烃爆炸物检测应用研究
    2.1 引言
    2.2 研究方案
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验原料与试剂
        2.3.2 实验仪器与设备
        2.3.3 聚集诱导化合物具体合成过程
    2.4 结果与分析
        2.4.1 化合物的光学性质
        2.4.2 理论计算
        2.4.3 硝基芳烃爆炸物的检测
    2.5 本章小结
第3章 基于巴比妥酸衍生物结晶诱导发射增强(CIEE)特性的数据加密解密
    3.1 引言
    3.2 研究方案
    3.3 实验部分
        3.3.1 实验原料与试剂
        3.3.2 实验仪器与设备
        3.3.3 化合物的具体合成步骤
    3.4 结果与分析
        3.4.1 化合物的光学性质
        3.4.2 分子动力学模拟
        3.4.3 CIEE和数据加密-解密
        3.4.4 理论计算
    3.5 本章小结
第4章 疏水性基团在增强D-π-A型巴比妥酸聚集诱导发生的光稳定性和硝基芳烃爆炸物检测研究
    4.1 引言
    4.2 研究方案
    4.3 实验部分
        4.3.1 实验原料与试剂
        4.3.2 实验仪器与设备
        4.3.3 化合物具体合成步骤
    4.4 结果与分析
        4.4.1 化合物的光学性质
        4.4.2 分子动力学模拟
        4.4.3 硝基芳烃爆炸物的检测
    4.5 本章小结
第5章 结论
参考文献
附录 本工作合成主要的核磁谱图
致谢
在学校期间主要科研成果

(5)基于邻苯二甲酰亚胺的有机单分子白光材料的合成与性能研究(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机单分子白光发展概述
        1.2.1 基于激发态分子内质子转移白光材料
        1.2.2 基于热激活延迟荧光白光材料
        1.2.3 基于激基缔合物白光材料
        1.2.4 室温磷光白光材料
        1.2.5 其他白光材料
    1.3 论文的设计思想、创新点和主要研究内容
        1.3.1 论文的设计思想
        1.3.2 论文的创新点
        1.3.3 论文的主要研究内容
2 基于邻苯二甲酰亚胺4-位修饰的D-A-π-A'型有机发光材料的合成及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料与试剂
        2.2.2 实验设备与仪器
        2.2.3 实验合成路线图
        2.2.4 中间体及目标产物的合成与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 单晶结构分析
        2.3.2 理论计算
        2.3.3 热稳定性能
        2.3.4 电化学性能
        2.3.5 光物理性能
        2.3.5.1 溶液、固态下的光物理性质
        2.3.5.2 掺杂膜的光物理性质
        2.3.5.3 机械致变色发光性质
        2.3.6 电致发光性能
    2.4 本章小结
3 基于邻苯二甲酰亚胺4-位修饰的D-A-π-D'型有机发光材料的合成及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料与试剂
        3.2.2 实验设备与仪器
        3.2.3 实验合成路线图
        3.2.4 中间体及目标产物的合成与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 单晶结构分析
        3.3.2 理论计算
        3.3.3 热稳定性能
        3.3.4 电化学性能
        3.3.5 光物理性能
        3.3.5.1 溶液、固态下的光物理性质
        3.3.5.2 掺杂膜的光物理性质
        3.3.5.3 机械致变色发光性质
        3.3.6 电致发光性能
    3.4 本章小结
4 基于邻苯二甲酰亚胺3-位修饰的D-A-π-D'型有机发光材料的合成及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料与试剂
        4.2.2 实验设备与仪器
        4.2.3 实验合成路线图
        4.2.4 中间体及目标产物的合成与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 单晶结构分析
        4.3.2 理论计算
        4.3.3 热稳定性能
        4.3.4 电化学性能
        4.3.5 光物理性能
    4.4 本章小结
5 总结与展望
参考文献
附录 A 单晶数据一览表
附录 B 主要中间体和目标产物核磁、质谱图
攻读学位期间研究成果
致谢

(6)基于喹喔啉受体的多功能发光材料的激发态调节与光物理性质研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 有机发光材料激发态
        1.2.1 局域激发态
        1.2.2 电荷转移激发态
    1.3 有机发光材料发光机制
        1.3.1 传统荧光材料
        1.3.2 磷光材料
        1.3.3 热活化延迟荧光材料
        1.3.4 杂化局域电子-电荷转移激发态荧光材料
    1.4 有机发光材料的激发态调控
        1.4.1 局域激发态的调控
        1.4.2 电荷转移激发态的调控
        1.4.3 基于喹喔啉的多功能发光材料的激发态调控
    1.5 论文的设计思路
        1.5.1 论文的选题目的及意义
        1.5.2 论文主要内容
第二章 多色发光的喹喔啉基化合物的激发态调节及机械响应研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 测试及表征方法
        2.2.3 材料的合成路线
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 热稳定性能
        2.3.2 分子结构优化与模拟计算
        2.3.3 光物理性能
        2.3.4 电化学性能
        2.3.5 单晶结构
        2.3.6 聚集态发光现象
        2.3.7 激发态衰减行为
        2.3.8 刺激响应特性
        2.3.9 电致发光性能
    2.4 本章小结
第三章 桥联基团对喹喔啉基化合物的光物理性能和激发态性质的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 测试及表征方法
        3.2.3 材料的合成路线
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 热稳定性能
        3.3.2 分子结构优化与模拟计算
        3.3.3 光物理性能
        3.3.4 电化学性能
        3.3.5 单晶结构
        3.3.6 聚集态发光现象
        3.3.7 激发态衰减行为
        3.3.8 刺激响应特性
        3.3.9 电致发光性能
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 创新点
    4.3 展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间所取得的科研成果
致谢

(7)以2,3-二氰基喹喔啉为电子受体基团的深红色荧光材料(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 有机电致发光器件
        1.2.1 OLED的发光机理
        1.2.2 OLED的器件结构
        1.2.3 OLED的器件性能参数
        1.2.4 红光OLED
    1.3 有机电致发光材料
        1.3.1 有机发光材料的基本概念
        1.3.2 有机荧光材料的发光机制
        1.3.3 有机发光材料的性质表征
    1.4 有机小分子红色荧光材料的研究发展
    1.5 本论文的设计思路
        1.5.1 有机小分子红色荧光材料的设计难点
        1.5.2 研究内容
第2章 以苯基咔唑为电子给体基团的基于扭曲D-A分子结构的红色荧光材料
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 合成方案
        2.2.3 测试仪器与表征
        2.2.4 OLED器件制备与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 热性质
        2.3.2 理论计算
        2.3.3 光物理性质
        2.3.4 电化学性质
        2.3.5 电致发光性质
    2.4 本章小结
第3章 以三苯胺为电子给体基团的基于扭曲D-A分子结构的深红色荧光材料
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 合成方案
        3.2.3 测试仪器与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 热性质
        3.3.2 理论计算
        3.3.3 光物理性质
        3.3.4 电化学性质
        3.3.5 电致发光性质
    3.4 本章小结
第4章 以三苯胺为电子给体基团的基于扭曲D-A-D分子结构的深红色荧光材料o-QxDC-DTPA
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 合成方案
        4.2.3 测试仪器与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 热性质
        4.3.2 晶体结构
        4.3.3 理论计算
        4.3.4 光物理性质
        4.3.5 电化学性质
        4.3.6 电致发光性质
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(8)基于聚合物主体的高效聚集诱导发光用于人工光捕获体系的构建(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚集诱导发光
        1.2.1 聚集诱导发光原理
        1.2.2 AIE受限方式
    1.3 基于主客体作用力的AIE体系
        1.3.1 柱芳烃介绍
        1.3.2 基于柱芳烃的AIE体系
        1.3.3 基于其他大环分子的AIE体系
    1.4 “活性”/可控自由基聚合
        1.4.1 RAFT聚合
        1.4.2 ATRP聚合
    1.5 本文研究目的与研究结果
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究结果
    参考文献
第二章 基于TPE的超分子聚合物网络的构筑及荧光增强研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验表征
    2.3 含有柱[5]芳烃单体的制备及表征
        2.3.1 DMP[5]A的合成
        2.3.2 MHP[5]A的合成
        2.3.3 MCOOP[5]A的合成
        2.3.4 MC_2HP[5]A的合成
        2.3.5 MMAP[5]A的合成
    2.4 .含有柱芳烃聚合物主体的制备及表征
        2.4.1 poly(MMA-co-MAAm-co-MMAP[5]A)的合成
        2.4.2 poly(MMA-co-MMAP[5]A)的合成
        2.4.3 poly(MMA-co-MAAm)的合成
    2.5 客体TPE衍生物的合成与表征
        2.5.1 BP-(Br)_2的合成
        2.5.2 TPE-(Br)_4的合成
        2.5.3 TPE-(OH)_4的合成
        2.5.4 TPE-(AL)_4的合成
        2.5.5 TPE-(TA-CN)_4的合成
        2.5.6 TPE-OH的合成
        2.5.7 TPE-CN的合成
    2.6 主客体相互作用的表征
    2.7 聚合物主体材料限域客体荧光分子的研究
        2.7.1 超分子聚合物网络的制备
        2.7.2 聚合物主体对TPE-(CN)_4的荧光增强
        2.7.3 荧光增强的影响因素
    2.8 超分子聚合物网络的刺激响应研究
    2.9 本章小结
    参考文献
第三章 超分子聚合物纳米粒子的制备及人工光捕获体系的构筑研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验表征
    3.3 DSA的制备及表征
        3.3.1 DSA-(AL)_2的合成
        3.3.2 DSA-(TA-CN)_2的合成
    3.4 超分子聚合物纳米粒子的制备与表征
        3.4.1 超分子聚合物纳米粒子的制备
        3.4.2 超分子聚合物纳米粒子形貌表征
    3.5 超分子聚合物纳米粒子AIE性质的研究
    3.6 人工光捕获体系的构筑研究
        3.6.1 基于DSA的超分子聚合物纳米粒子形貌研究
        3.6.2 基于DSA的超分子聚合物纳米粒子AIE性质研究
        3.6.3 基于TPE和 DSA的人工光捕获体系构筑研究
    3.7 本章小结
    参考文献
第四章 聚合物主体材料调节CV衍生物的荧光发射研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验表征
    4.3 CV分子的合成及表征
        4.3.1 SA-1-CN的合成
        4.3.2 CV-1-CN的合成
        4.3.3 SA-1-AL的合成
        4.3.4 SA-1-TA-CN的合成
        4.3.5 CV-1-TA-CN的合成
        4.3.6 SA-2-CN的合成
        4.3.7 CV-2-CN的合成
    4.4 聚合物主体材料的合成及表征
    4.5 CV分子性质研究
        4.5.1 CV-1-CN的晶体结构
        4.5.2 CV-1-CN的荧光性质
        4.5.3 CV-2-CN的晶体结构
        4.5.4 CV-2-CN的荧光性质
    4.6 主客体相互作用力研究
        4.6.1 CV-1-CN与 DMP[5]A主客体作用研究
        4.6.2 CV-1-TA-CN与 DMP[5]A主客体作用研究
        4.6.3 CV-2-CN与 DMP[5]A主客体作用研究
    4.7 基于CV分子的超分子聚合物纳米粒子荧光增强研究
        4.7.1 超分子聚合物纳米粒子的合成
        4.7.2 聚合物主体诱导CV-1-CN荧光增强
        4.7.3 聚合物主体诱导CV-1-TA-CN荧光增强
        4.7.4 聚合物主体诱导CV-2-CN荧光增强
    4.8 基于CV分子的超分子聚合物纳米粒子形貌研究
    4.9 温度刺激响应研究
    4.10 聚合物主体材料调节CV分子荧光发射波长研究
        4.10.1 PH-1调节CV分子荧光性质
        4.10.2 PH-2调节CV分子荧光性质
    4.11 基于CV和NR的人工光捕获体系构筑研究
    4.12 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
附录
攻读博士学位期间取得的科研成果
作者简介
致谢

(9)基于席夫碱类化合物的柔性有机晶体材料(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 塑性有机晶体材料
        1.2.1 塑性弯曲
        1.2.2 塑性剪切
        1.2.3 二维塑性弯曲与塑性扭转
    1.3 弹性有机晶体材料
    1.4 基于多晶型的材料力学性能
    1.5 柔性有机发光晶体材料
    1.6 研究思路、技术方法和主要内容
        1.6.1 研究思路
        1.6.2 技术方法
        1.6.3 主要内容
第2章 具有光波导性能的弹性有机晶体材料
    2.1 引言
    2.2 实验内容
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 测试仪器与设备
        2.2.3 合成方法
        2.2.4 晶体制备
        2.2.5 单晶X射线衍射测试
        2.2.6 三点弯曲测试
        2.2.7 光波导损耗测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 基本特征
        2.3.2 光物理性质
        2.3.3 材料力学性能
        2.3.4 晶体结构
        2.3.5 弹性弯曲机理
        2.3.6 光波导性能
    2.4 本章小结
第3章 兼具弹性弯曲与塑性扭转性能的有机晶体材料
    3.1 引言
    3.2 实验内容
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 测试仪器与设备
        3.2.3 合成方法
        3.2.4 晶体制备
        3.2.5 单晶X射线衍射测试
        3.2.6 理论计算
        3.2.7 三点弯曲测试
        3.2.8 纳米压痕测试
        3.2.9 扭转晶体的制备及偏振光测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 基本特征
        3.3.2 光物理性质
        3.3.3 材料力学性能
        3.3.4 晶体结构
        3.3.5 弹性弯曲机理
        3.3.6 塑性扭转机理
        3.3.7 塑性扭转晶体的弹性弯曲机理
        3.3.8 偏振旋转器功能
    3.4 本章小结
第4章 具有超低温弹性和热定型特性的有机晶体材料
    4.1 引言
    4.2 实验内容
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 测试仪器与设备
        4.2.3 合成方法
        4.2.4 晶体制备
        4.2.5 单晶X射线衍射测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 基本特征
        4.3.2 热学性质
        4.3.3 光物理性质
        4.3.4 材料力学性能
        4.3.5 晶体结构
        4.3.6 弹性弯曲机理
        4.3.7 超低温弹性机理
        4.3.8 热定型加工方法
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
附录
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢

(10)具有AIE特性的均苯二酰亚胺类荧光材料的合成和性质研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 聚集诱导发光现象简介
        1.2.1 聚集诱导猝灭(ACQ)和聚集诱导发光(AIE)现象
        1.2.2 聚集诱导发光(AIE)现象机理解释
        1.2.3 聚集诱导发光(AIE)荧光材料的种类
    1.3 具有AIE性能的机械致变色材料
        1.3.1 四苯乙烯类机械致变色材料
        1.3.2 咔唑类机械致变色材料
        1.3.3 金属有机配合物类机械致变色材料
        1.3.4 其他类机械致变色材料
    1.4 本课题设计的意义与主要内容
第二章 基于含吲哚单元与咔唑单元的均苯二酰亚胺材料的合成及其性质研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验中的主要化学试剂、药品和仪器
        2.2.2 实验测试溶液的配制及实验条件
    2.3 PMDI-In、PMDI-PSCz和PMDI-DSCz的合成步骤与结构表征
        2.3.1 化合物2 的合成步骤与结构表征
        2.3.2 PMDI-In的合成步骤和结构表征
        2.3.3 PMDI-PSCz的合成步骤和表征数据
        2.3.4 PMDI-DSCz的合成步骤和表征数据
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 AIE性能
        2.4.2 机械致变色性能
        2.4.3 理论计算
    2.5 本章结论
第三章 基于不同杂原子稠环类均苯二酰亚胺材料的合成及其性质研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验中的主要溶剂、药品与仪器
        3.2.2 实验测试溶液的配制及实验条件
    3.3 化合物PMDI-O、PMDI-S和PMDI-N的合成步骤与结构表征
        3.3.1 PMDI-O的合成步骤和表征数据
        3.3.2 PMDI-S的合成步骤和表征数据
        3.3.3 PMDI-N的合成步骤和表征数据
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 化合物PMDI-O、PMDI-S和PMDI-N的AIE性能研究
        3.4.2 化合物PMDI-O、PMDI-S和PMDI-N的机械致变色性能研究
    3.5 本章结论
第四章 基于芴单元的均苯二酰亚胺材料的合成及其性质研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验中的主要溶剂、药品与仪器
        4.2.2 实验测试溶液的配制及实验条件
    4.3 化合物PMDI-Ph和PMDI-FL的合成步骤与结构表征
        4.3.1 PMDI-Ph的合成步骤和表征数据
        4.3.2 PMDI-FL的合成步骤和表征数据
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 化合物PMDI-Ph和PMDI-FL的AIE性能研究
    4.5 本章结论
第五章 结论
参考文献
附录1 化合物结构表征谱图
攻读硕士学位期间的研究成果及所获荣誉
致谢

四、三种不同状态下有机分子的光谱特性(论文参考文献)

  • [1]四苯基乙烯类聚集诱导发光材料的制备及应用[D]. 张新新. 江西科技师范大学, 2021(12)
  • [2]刺激响应吡啶三氮唑铜(Ⅰ)发光配合物的合成与表征[D]. 鞠鹏. 江西理工大学, 2021
  • [3]功能多孔有机聚合物的设计、合成与性质研究[D]. 郑滢亭. 北京科技大学, 2021(08)
  • [4]新型D-π-A型巴比妥酸衍生物的合成及光学性质[D]. 张汉君. 齐鲁工业大学, 2021(09)
  • [5]基于邻苯二甲酰亚胺的有机单分子白光材料的合成与性能研究[D]. 杨慧芳. 常州大学, 2021(01)
  • [6]基于喹喔啉受体的多功能发光材料的激发态调节与光物理性质研究[D]. 张迪. 太原理工大学, 2021(01)
  • [7]以2,3-二氰基喹喔啉为电子受体基团的深红色荧光材料[D]. 刘雯. 太原理工大学, 2021(01)
  • [8]基于聚合物主体的高效聚集诱导发光用于人工光捕获体系的构建[D]. 王星火. 吉林大学, 2021(01)
  • [9]基于席夫碱类化合物的柔性有机晶体材料[D]. 刘华鹏. 吉林大学, 2021(01)
  • [10]具有AIE特性的均苯二酰亚胺类荧光材料的合成和性质研究[D]. 刘序堂. 江西科技师范大学, 2021

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三种不同状态下有机分子的光谱特性
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