【摘 要】
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铒基金属富勒烯因内部封装的Er3+而表现出近红外发光,使其在通信、光学器件以及生物医药等诸多领域中具有应用价值。本文构筑了Er3N@C80与[12]环对苯撑（[12]CPP）的超分子复合物,通过主客体相互作用来调控Er3N@C80的近红外发光性质。值得注意的是,该超分子复合物还显示出双波段的发光特性。我们通过质谱分析、电化学测试和核磁共振氢谱等手段表征了Er3N@C80（?）[12]CPP的结构。
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铒基金属富勒烯因内部封装的Er3+而表现出近红外发光,使其在通信、光学器件以及生物医药等诸多领域中具有应用价值。本文构筑了Er3N@C80与[12]环对苯撑（[12]CPP）的超分子复合物,通过主客体相互作用来调控Er3N@C80的近红外发光性质。值得注意的是,该超分子复合物还显示出双波段的发光特性。我们通过质谱分析、电化学测试和核磁共振氢谱等手段表征了Er3N@C80（?）[12]CPP的结构。电化学结果表明,与Er3N@C80客体分子相比,Er3N@C80（?）[12]CPP的氧化还原电位负移。此外Er3N@C80（?）[12]CPP的核磁共振氢谱信号与[12]CPP相比向高场移动。这些都表明Er3N@C80（?）[12]CPP复合物中存在较强的主客体相互作用。另外,荧光光谱显示,[12]CPP的可以影响Er3N@C80中封装的Er3+的近红外发光。Er3N@C80（?）[12]CPP复合物中,Er3+在1.5μm处的特征发射峰明显增强且变宽,而且Er3+的荧光寿命也变长。此外,Er3N@C80也会影响[12]CPP在可见光区的发光性质,归属于[12]CPP的荧光发射峰在Er3N@C80（?）[12]CPP复合物中明显蓝移。说明外部碳纳米环可以调控Er3N@C80内部封装的Er3+离子的近红外发光,这也为构筑双波段发光材料提供了新思路。除镧系金属富勒烯的近红外发光外,部分金属富勒烯在可见光区也有发光性质。随后我们研究了具有热致延迟荧光（TADF）的金属富勒烯Y3N@C80和Dy Y2N@C80。荧光测试结果表明,Dy Y2N@C80表现出碳笼的热致延迟荧光和磷光,因受到Dy3+的影响,其峰位置、峰强度和寿命均与Y3N@C80有所不同。另外,将金属富勒烯Y3N@C80与[12]CPP以1:1的比例合成超分子复合物Y3N@C80（?）[12]CPP,利用稳态瞬态荧光光谱仪对两者的荧光性质进行测试,通过比较低温与常温下的荧光光谱与荧光寿命发现,Y3N@C80和[12]CPP间的主客体相互作用会对Y3N@C80的荧光产生影响,尤其是低温下700 nm附近的荧光峰发生蓝移且荧光寿命明显变短。说明Y3N@C80分子的荧光对外部环境敏感,可进一步发展其在荧光探针方面的应用。
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