苝酰亚胺衍生物(PDIs)由于良好的光、电性质和光、热、环境及化学稳定性被广泛的应用于有机光电子领域。PDIs具有很好的电子亲合性，是目前最好的n-型半导体材料之一，有望作为受体取代富勒烯而应用在有机太阳能电池领域。　　本文以苝四酸酐为原料，通过溴化反应，酰胺化反应和亲电取代反应合成出溶解性好的四种PDIs: N,N-二辛基-1，7-二对叔丁基苯氧基-3，4;9，10-苝酰亚二胺(O-PDI)，N,N-二（环己基）-1，7-二（对叔丁基苯氧基）-3，4;9，10-苝酰亚二胺(C-PDI)，N，N-二对氨基苯-1，7-二对叔丁基苯氧基-3，4;9，10-苝酰亚二胺(NH2-PDI)，N，N-二（1-戊醇基）-1，7-二对叔丁基苯氧基-3，4;9，10-苝酰亚二胺(OH-PDI)。这四种PDIs有相同的特征吸收峰，而它们的光致发光(PL)谱显著不同。O-PDI，C-PDI和OH-PDI具有较高的发光效率，而NH2-PDI发光效率远低于其他PDIs。通过比较PDIs的吸收光谱和PL谱发现，NH2-PDI呈现反Stokes位移，其吸收谱与PL谱之间有很大程度的交叠，基态分子的光吸收严重降低其PL强度。时间分辨荧光光谱显示NH2-PDI的激发态存在两个衰减过程:快速的非辐射衰减过程和自发辐射衰减过程。NH2-PDI中的苝核与芳胺基之间的电荷转移导致的非辐射衰减过程使其PL强度降低。电化学分析发现在bay-位引入供电子基（对叔丁基苯氧基）后，亚胺位取代基的性质会影响PDI分子的构象、最高已占轨道(HOMO)和最低未占轨道(LUMO)能级。研究发现，溶剂对PDIs的PL强度和谱形及激发态的荧光寿命有很大的影响。此外，还发现酸碱对PDIs的光谱有一定的影响，随着溶液pH值的升高，OH-PDI的光吸收强度和PL强度均下降，而且强碱还可以诱导荧光变色，可以应用于pH探针。　　氧化石墨烯(GO)作为一种非传统型的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性，被广泛的用于是半导体和生物医药等领域。GO片层上含有很多羟基、羧基等含氧基团，在水和大多数有机溶剂中具有良好的分散性，这些活性的官能团给GO的功能化带来了很大的方便。GO表面经过酰氯化试剂处理，进一步提高其活性，再与含有氨基的NH2-PDI和含有羟基OH-PDI分别通过酰胺化和酯化反应制备出功能化的GO-PDIs。采用光谱和微结构表征手段对合成的GO-PDIs进行了表征，结果表明在GO上成功地键接上PDIs。GO-OH-PDI稀溶液的PL峰与OH-PDI的一致，而GO-NH2-PDI稀溶液的PL谱与NH2-PDI的明显不同。光谱分析表明，GO-NH2-PDI和GO-OH-PDI的光致发光来自于孤立PDI分子激发态的辐射复合。在GO/PDIs复合体系中，GO的加入可提高PDIs的光吸收，但使PDIs的PL强度下降。由于NH2-PDI与GO之间易形成离子键，有利于二者之间的电荷转移，因而，NH2-PDI的PL强度下降幅度大于OH-PDI。