铱配合物有很多优异的光物理性质,如大的斯托克位移、发光寿命长、效率高等,近年来被广泛应用在电致发光器件、化学传感、生物成像等方面。在本论文中,我们选择芴基噁二唑配体为环金属C^N配体合成了一系列铱配合物,并通过配体的修饰实现了对配合物发光性能的调控。1,3,4-噁二唑具有良好的电子亲和能,可提升OLED器件的电子传输性能,同时我们在配体结构上引入给电子、吸电子等基团进一步修饰,探究不同基团的引入对器件性能的影响。本论文具体研究内容如下:(1)设计了芴基噁二唑配体分子,并在芴基上引入咔唑、1,3,4-噁二唑等基团对结构进行修饰,合成了六个磷光铱配合物,同时研究了它们的光物理、电化学性质及OLED器件性能等。研究结果表明,配合物的发光在黄橙光(537-566 nm)范围,在配体上引入给电子基团或延长共轭链将使得吸收和发射波长红移;引入位阻基团二联苯基胺基可有效的抑制浓度猝灭;同时,在原有结构基础上引入咔唑、噁二唑等基团有效降低了器件的启亮电压,最大发光亮度有很大的提升。(2)在上一章配体分子基础上引入F原子,并通过引入不同的空穴传输基团或替换辅助配体等方式对配合物的结构进一步修饰。研究结果表明,配合物的发光在黄橙光(534-571 nm)范围,将氟原子替换到对位或以2-吡啶四氮唑为辅助配体将使得发光波长蓝移,而引入给电子基团则使得发光波长红移。在器件表征中,Ir-F在不同掺杂浓度下的器件性能均要优于Ir-Hex;另外,在配合物分子中引入基团的给电子性越强,器件的效率滑落越明显。(3)我们对合成的中性铱配合物的光物理性质进行了详细研究,发现它们在聚集状态较溶液中发光显著增强,表现为AIPE性质。通过分析配合物的单晶结构及晶体堆积图,我们认为这种现象的可能原因是分子聚集时噁二唑相连的苯环转动受限;与此同时,我们发现配合物Ir-F有压致变色现象,这可能与分子受压后原本的晶体堆积结构被破坏有关。最后,我们选用Ir-Hex、Ir-OXD、Ir-F和Ir-PtzF对硝基爆炸物进行检测,所选的配合物均对三硝基苯酚(PA)有较好的选择性和检测灵敏度,检测的主要机理应归属于光致电子转移(PET)。(4)我们以L-F为主配体,选用2,2?-联吡啶、1,10-菲啰啉等辅助配体合成了四个离子型铱配合物,并对它们的结构及光物理性质进行了表征。研究结果表明,该系列配合物在二甲亚砜(DMSO)中发光明显增强,其中配合物Ir-POP+在甲苯溶液中较其它溶液发光蓝移,这可能是甲苯的溶剂效应抑制了~3LLCT跃迁。另外,我们选用配合物Ir-POP+进行了硝基爆炸物的检测,发现其对PA有很好的选择性和检测灵敏度。