發(fā)布時間：2021-09-04 07:08

　　刺激響應熒光材料在外界刺激誘導下能夠產生相應可逆/不可逆的光物理或光化學性能的變化,主要表現(xiàn)為顏色和熒光發(fā)射強度/峰位的改變,從而在智能光電器件、光信息存儲器和化學/生物傳感器等領域有著廣泛的應用。刺激響應熒光材料要求在溶液或固體狀態(tài)下具備較強的發(fā)光性能,而傳統(tǒng)的熒光分子在稀溶液中發(fā)射強熒光,在聚集時表現(xiàn)出濃度淬滅現(xiàn)象（ACQ）,從而限制了刺激響應熒光材料的應用范圍。近年來,聚集誘導發(fā)光（Aggregation-induced emission,AIE）和聚集誘導發(fā)光增強（Aggregation-induced enhanced emission,AIEE）材料的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展,突破了傳統(tǒng)熒光材料在實際應用方面的局限,為刺激響應熒光材料開辟了新的研究方向。目前,大量的AIE性質的刺激響應熒光材料被設計合成,然而由于缺乏對刺激響應AIE/AIEE材料結構與性質相關性的全面宏觀了解,大多數已見報道的該類材料分子結構相對復雜,合成步驟繁瑣、耗材昂貴,實際應用受限。本論文充分調研國內外刺激響應AIE/AIEE材料的研究成果,并結合本課題組前期工作基礎,設計合成了一系列具有AIE/AIEE特性的丙烯... 

【文章來源】：安徽大學安徽省 211工程院校

【文章頁數】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

（a）化合物DBHC的分子結構；（b）化合物DBHC經研磨和熏蒸后在紫外燈下的熒光照片；（c）分子通過氫鍵形成二聚體的堆積模式和可能的機理圖

第一章緒論4光發(fā)射峰位于556nm處�；衔�3的晶體經研磨后無序相增加，激基締合物的形成受到抑制，從而熒光發(fā)射峰位藍移至490nm處。然而，在3.2GPa的靜水壓下，晶體由黃色熒光紅移至609nm的橙色熒光。高壓單晶衍射分析表明，化合物3在高壓下呈現(xiàn)更緊密的面對面二聚體排列模式，形成了更大紅移發(fā)射的激基締合物。實驗和理論研究都表明氫鍵結構在壓縮/釋壓后具有可逆的結構變形。因此，該工作證實了機械研磨產生的各向異性力與靜壓產生的各向同性力對材料光學性能有不同程度的影響，從而可應用于對各向異性力和各向同性力的區(qū)分，促進和豐富了力刺激響應的發(fā)展。圖1-3（a）化合物3的分子結構和不同力刺激下的模擬圖；（b）和（c）分別為化合物3在機械研磨和靜水壓刺激下的分子堆積圖。Fig.1-3(a)Molecularstructureofcompound3andsimulationdiagramsofdifferentforcestimulation;Molecularstackingdiagramsofcompound3undermechanicalgrinding(b)andhydrostaticpressure(c).1.2.2酸堿刺激響應型AIE/AIEE材料pH值是環(huán)境分析、化學反應控制和生命科學等諸多領域的關鍵參數，因此pH值的測定具有重要意義。酸堿刺激響應材料是一種能夠對環(huán)境或細胞pH值的變化，智能的改變自身紫外-可見吸收或熒光發(fā)射的敏感材料。在設計該類材料時，通常在熒光團中引入易于結合質子的基團（如吡啶基和氨基）或易于失去質子的基團（如酚羥基和羧基），利用酸堿反應，使分子化學結構發(fā)生變化，進而調節(jié)整個熒光團的電子云密度分布，使其光物理性質發(fā)生變化。由于AIE/AIEE

安徽大學碩士學位論文5材料在固體或薄膜狀態(tài)下表現(xiàn)出優(yōu)良的光學性能，因此基于AIE/AIEE的酸堿刺激響應材料被廣泛應用于pH傳感器、光化學開關以及氣體控制可逆變色裝置[30-34]。2017年，我們課題組[35]報道了一種可用于檢測氣態(tài)酸堿的有機硼化合物（POB）。如圖1-4所示，由于化合物POB具有AIEE活性，因此其薄膜表現(xiàn)出亮黃色熒光發(fā)射。當使用三氟乙酸氣體熏蒸后，化合物的吡啶基團結合質子，增強了分子的ICT過程，使其發(fā)光顏色由亮黃色（558nm）轉變?yōu)槌燃t色（592nm），發(fā)射峰位紅移了34nm。當用三乙胺蒸汽重新處理后，其又重新回到亮黃色（558nm）。通過使用三氟乙酸和三乙胺氣體反復熏蒸，化合物POB表現(xiàn)出良好的可逆性，可用其制備檢測有機酸/堿氣體的試紙。圖1-4（a）化合物POB檢測氣態(tài)酸堿的原理圖；（b）POB暴露于TFA和TEA氣體中的熒光發(fā)射光譜；（c）用TFA和TEA氣體反復熏蒸后，POB的最大發(fā)射波長變化圖；（d）在室內和紫外燈（365nm）下，用TEA和TFA氣體熏蒸的POB光學照片。Fig.1-4(a)Thedetectionschematicmechanismforgaseousacid/basewithPOB;(b)ThefluorescencespectraofPOBexposuretoTFAandTEAvapors.(c)CyclediagramofcompoundPOBunderacidandalkalistimulation.(d)PhotographicimagesofPOBfumedbyTEAandTFAvaporsunderroomlightandUVlight(365nm).2018年，Tang等人[36]報道了一種具有激發(fā)態(tài)分子內質子轉移（ESIPT）和聚集誘導發(fā)光的苯并噻唑衍生物4（如圖1-5所示）。研究人員利用化合物4中的酚羥基與苯并噻唑基之間存在的ESIPT過程，測試了其在不同pH溶液中的熒光變化。在堿性條件下，化合物4的熒光發(fā)射約為484nm，紫外光照射下肉眼可見青色熒光；在酸性條件下，藍綠色熒光猝滅，而在551nm處出現(xiàn)黃色熒光。由

【參考文獻】：
碩士論文
[1]具有聚集誘導發(fā)光的咔唑類力致變色材料的設計、合成與性質[D]. 朱會超.安徽大學 2018



本文編號：3382816