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荧光分析法被广泛应用于研究高分子体系的基本现象。近年来,具有聚集诱导发光(AIE)性质的化合物成为一个新兴的研究热点。AIE的机理通常被认为是分子内旋转受限(RIR),据此,将AIE现象应用于高分子动态行为的研究具有理论上的可行性：引入高分子体系的AIE型荧光探针受到其邻近链段的牵掣,其RIR过程与链段的运动直接相关。然而到目前为止,AIE探针在高分子体系中的应用还比较有限。四苯基乙烯(TPE)是一种成熟的AIE分子,本论文将TPE生色团引入一些水溶性聚合物体系,探索了TPE的发光行为与高分子的内在性能之间的关联。首先,我们将短链聚乙二醇(PEG,分子量350、550和750)连接在TPE分子的两边,得到了双亲性齐聚物TPE-2PEGx。TPE-2PEGx在四氢呋喃(THF)/正己烷和THF/水混合溶剂中表现出不同的AIE行为,这正是PEG在三种溶剂中的不同构象的反映：THF中的无规线团、正己烷中的致密堆砌、以及水中的弯曲螺旋状。在水溶液中,由于TPE基团之间存在疏水相互作用,TPE-2PEG,在浓度达到一定值后会形成聚集体；此外,由于PEG链段上的-CH2CH2-单元与TPE核心上的苯环之间有互相靠近的趋势,PEG链段倾向于围绕包覆在TPE核心的外围。以上过程均可从TPE基团荧光强度的差异体现出来。TPE-2PEGx水溶液具有温度响应性。在温度上升的过程中,TPE-2PEG350的荧光强度急剧下降,可归因于原有聚集体被破坏。可见TPE基团的发光行为对其周围链段的构象和运动是非常敏感的。其次,我们将不同分子量(750、1900和5000)的PEG与以不同方式与TPE基团相连,得到了九种双亲性大分子TPE@PEG:TPE单元位于PEG链一端的TPE-PEGx, TPE单元一边接有烷基链另一边接有PEG链的RTPE-PEGx,以及TPE单元嵌入两条PEG链中间的TPE-2PEGx。在水溶液中,RTPE-PEGx在低浓度下就形成有序而稳定的胶束,发射出较强的荧光；而TPE-PEGx和TPE-2PEG,在达到第一临界聚集浓度(CAC1)时会形成一种无序而不稳定的聚集体,PEG分子量越小,CAC1值越小,这个过程可以从荧光强度随浓度变化的曲线偏离线性关系而观察到。TPE-PEGx的聚集倾向比TPE-2PEGx更大。TPE-2PEGx较难发生分子间的聚集,其荧光强度的主要影响因素是PEG链段对TPE单元的限制作用。九种TPE@PEG大分子都具有温度响应性,荧光强度随温度的变化规律反映出聚集体的稳定程度。再次,我们研究了TPE@PEG大分子与聚丙烯酸(PAA)的氢键复合过程。在TPE@PEG水溶液中加入PAA,体系的荧光增强；当PEG中的醚键与PAA中的羧基的摩尔比达到1：1时,荧光强度达到最高值,表明PAA与九种TPE@PEG样品都形成了稳定的复合物。根据PAA/TPE@PEG复合物的荧光强度随PAA加入量的变化规律,我们能推测出这些复合物不同的存在形态：PAA/TPE-PEG750为链间聚集体；PAA/TPE-PEG1900和PAA/TPE-PEG5000为紧缩的线团；PAA/RTPE-PEGx为“花型”胶束；PAA/TPE-2PEGx为类似网络的结构。PAA/TPE@PEG复合物具有明显的pH和温度响应性,pH升高、温度升高,都能导致复合物解离,这个过程同样可以从荧光信号的变化反映出来。最后,我们合成了带有双吡啶盐基的TPE衍生物trans-TPE-DPy-MeI和cis-TPE-DPy-MeI,将其作为阳离子型AlE探针引入肝素、硫酸软骨素和透明质酸三种聚阴离子体系。三种聚阴离子都能与trans-和cis-TPE-DPy-MeI通过静电相互作用相结合,引起荧光增强和光谱蓝移；聚阴离子的疏水性和分子链柔顺性会对荧光线性响应范围、Ksv值和荧光最大增强程度产生影响。温度升高会引起透明质酸/trans-TPE-DPy-MeI结合体解离,导致荧光显著减弱。肝素与trans-TPE-DPy-MeI以及金属离子之间的作用遵循“聚电解质效应”原理：肝素与探针分子的结合能有效地促进Li+、Na+、K+、Zn2+、Ca2+离子的释放,故这些金属离子与探针分子共存体系的荧光强度高于不含离子的体系；Cu2+和Fe3+离子与肝素结合紧密,因此这两种离子与探针分子共存体系的荧光比不含离子的体系明显减弱。