以芳香羧酸或芳香醛为主体激活1,8-萘酰亚胺室温磷光

来源 :辽宁大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zengbiao2010
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近年来,具有寿命长、效率高、材料制备成本低、生物相容性好和分子设计灵活等优点的纯有机室温磷光(Room-Temperature Phosphorescent,RTP)材料吸引了越来越多的关注。为了进一步延长有机磷光材料的磷光寿命和/或提高磷光量子产率,采用主-客体掺杂策略的有机-有机和有机-聚合物RTP材料也得到了迅速发展。本论文选择1,8-萘酰亚胺(1,8-Naphthalimide,NI)作为客体,芳香羧酸或芳香醛作为主体,通过简单的加热溶解冷却构建主-客体结构,激活了亚胺室温磷光,归纳总结主体分子结构与性能之间的关系,探索其内在发光机制与应用。论文主要从以下两个部分进行详细研究:第一部分:通过改变主体一元芳香羧酸对位取代基团类型(-NH2,-OCH3,-CH3,-H,-Cl),制备得到NI@NPA、NI@MOPA、NI@MPA、NI@HPA和NI@CPA,对NI@MPA、NI@HPA和NI@CPA这三种掺杂材料进行材料结构表征、光物理性质研究。研究表明,它们均表现为以客体磷光发射为主的黄色余辉,从主体到客体的能量转移和多重氢键网络的形成是观察到高效、长寿命磷光的原因。改变主体对位取代基团,取代基团吸电子性能越强,主-客体之间芳环与芳环距离变短,π-π相互作用变强,形成更多的分子间相互作用使整个分子结构变得更刚性,从而抑制激发态分子的非辐射衰减;主体S1与客体T1的ΔEst减小,ISC增强,从而调控发光性能。基于掺杂材料NI@HPA的磷光性质,我们制作了一个简单的喷墨打印应用。第二部分:通过改变主体一元氯代芳香醛取代基团的相对位置(o-,m-,p-)和卤原子类型(-Cl,-Br),制备得到三种不同的掺杂材料NI@CPQ、NI@m CPQ和NI@BPQ。对材料结构表征、光物理性质研究表明,主体中引入不同的卤素基团,-Br所引起的分子内重原子效应和分子间π…X相互作用有很大的增加,导致NI@BPQ表现出较高的发光量子产率,但寿命很短,而相对原子质量较轻的氯原子引起的重原子效应可以忽略;改变主体取代基团的相对位置,它们的发光性能都得到明显提高。其中,发光性能最好的材料是NI@m CPQ,在室温条件下也表现为客体NI的三重态激子辐射出的黄色余辉,磷光寿命达0.38 s,发光效率为31%。
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