基于β-二酮二氟化硼络合物的室温磷光聚合物的制备与性能研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vensen_guo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,不含贵金属的纯有机室温磷光(RTP)材料凭借其独特的光物理性质而备受关注。目前,已经发展了多种制备纯有机RTP材料的有效策略,其中聚合物基质保护发光基元被认为是促进RTP发射的理想策略之一。传统的聚合物基RTP材料大多通过将发光体与聚合物基质进行物理共混来制备,这会受到发光体和聚合物基质之间溶度参数需要严格匹配这一限制,且在一定程度上会存在相分离等问题。相反,发光体与聚合物基质间的共价键合可以有效克服这些不足,因此,设计和开发新型的基于共价键连接的聚合物基RTP材料一直是该领域备受关注的重要科学问题。β-二酮二氟化硼络合物(BF2bdks)作为一种重要的有机功能荧光团,具有丰富多样的光学性质以及优异的化学稳定性。因此,本论文从BF2bdks出发,以环氧vitrimer和聚丙烯酰胺(PAM)作为聚合物基体,采用共价键合的策略调控发光体的分子运动促进RTP发射,制备了两种新型的聚合物基RTP材料,其主要内容包括:(1)Vitrimer是一种近年来发展的可再加工的可逆共价交联聚合物,但是表现出RTP性质的环氧vitrimer材料却鲜有报道。这里,以两端环氧化修饰的BF2epo分子作为发光体,将其共价连接到环氧vitrimer交联网络中,制备了在室温下兼具荧光与磷光双重发射的新型vitrimer材料(ER/BF2epo vitrimer)。Vitrimer中的三维交联网络结构限制了BF2epo的分子运动,抑制了非辐射跃迁,并有效屏蔽了氧气等猝灭剂。通过改变BF2epo的含量,可以在空气条件下获得多色光致发光以及长达0.3 s的磷光寿命。此外,ER/BF2epo vitrimer不仅保留了vitrimer材料优异的热机械性能以及自修复性能,其磷光发射还表现出对温度以及NH3的刺激响应性,在升降温循环中的可重复性有望实现在传感方面的应用。(2)PAM由于聚合物体系中存在丰富的氢键相互作用,被认为是固定发光体实现RTP发射的理想聚合物基质,但是只由单一发光体组成,且可以表现出颜色可调的PAM基RTP材料仍然很少被报道。因此,在这里将具有浓度依赖性发光的BF2bad分子与丙烯酰胺单体进行简单的共聚,制备了一种具有可调控多色发射的单发光体聚合物(SPAP)。其中,聚合物内的氢键相互作用和局部的化学交联结构有效地限制了发光体的分子运动,进而促进了有效的RTP发射。通过改变BF2bad的投料量,实现了SPAP的多色磷光发射以及对其磷光寿命的有效调控。此外,SPAP的磷光发射强度表现出对水的响应性,进而可以制备湿度传感器;最后,基于可区分的磷光寿命以及水刺激响应性,成功实现了该材料在信息加密方面的应用。
其他文献
金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键连接形成的周期性网状多孔材料,具有孔隙可调、比表面积大、结构多样、功能位点丰富等优点。其中,MOFs的孔隙率在荧光传感领域有着至关重要的作用,大孔径MOFs既可以为大尺寸目标物检测提供便利,又可以封装荧光客体分子,搭建双发射荧光传感平台。作为有吸引力的荧光材料,MOFs的金属节点、
学位
葫芦脲作为超分子化学中一种被广泛研究的主体大环,可以与阳离子型客体发生紧密的包结并改善其光物理性质。其中基于葫芦脲的主-客体限域作用所增强的纯有机室温磷光效应是近年来的研究热点。通常情况下,葫芦脲的刚性疏水空腔对磷光基团的包结可以有效地限制分子运动,进而抑制非辐射跃迁并促进系间窜越,以及隔绝氧气等三重态淬灭因子的影响。葫芦脲两端处密集的羰基也有利于其通过离子-偶极相互作用与阳离子型客体分子进行结合
学位
随着微流控技术的发展,复杂聚合物乳液在跨学科领域的需求日益增长。在广泛使用的水包油包水(W/O/W)双乳液中,通常将聚合物作为中间油相制备成胶囊,可用于负载和发光器件的制备,在食品、化妆品、制药、光学微器件等领域具有极大的应用前景。在双乳液中,液/液相分离和结晶是两种常见的相转变,对液滴的结构和性能起着关键作用,是决定材料潜在应用的基础。然而,(1)调控双乳液中液/液相分离行为的因素尚不明确;(2
学位
近年来,利用超分子化学方法构筑生物功能材料已成为生命医药领域的研究热点。环糊精作为超分子化学研究范畴内的第二代大环主体分子,由于其具有成本低廉、易于修饰、水溶性和生物相容性优良,并且可在体内降解等优点,因此常被用于构筑超分子纳米载药体系,并用来模拟和调节生物大分子的生物性质和行为等。更重要的是,环糊精具有疏水性空腔,可以通过特异性识别作用结合特定结构和尺寸的客体分子从而增加其水溶性;还可以通过构筑
学位
<正>大部分人在谈到美国选举时都正经八百,因为这可能关系到世界未来的政治脉络。但是《连线》杂志一反常态,以搞笑怪诞的方式大胆预测了2024年的选举会是什么样。在《连线》假想的2024年,美国在任总统狂妄自大,
期刊
稠合吲哚类化合物广泛存在于天然产物、药物分子和功能材料中,是合成化学中最引人注目的化合物种类之一。其合成方法以金属催化的吲哚官能化为主,有机催化的方法报道较少。在这些合成方法中大部分是合成1,2-、2,3-或者3,4-稠合吲哚,而1,7-稠合吲哚类化合物却鲜有报道。因此开发有机催化的1,7-稠合吲哚类化合物的合成方法十分必要。在本论文第一章中,综述了1,7-稠合吲哚类化合物的合成方法。这些方法主要
学位
在经济长期增长的过程中,技术进步起到了至关重要的作用,库兹涅兹曾说过:技术推动现代经济快速增长是当前经济发展的核心特性之一。而技术进步需要企业创新能力的不断提高作为有效支撑,因此通过各种手段来提升企业的创新能力就变成了当务之急。基于此,政府出台了一系列的政策手段,其中政府R&D补贴引起了社会的广泛关注,作为一种激励企业开展研发活动、提高创新能力的政策工具,政府R&D补贴的政策效果究竟如何?其影响路
学位
实行对外开放政策,是科学总结我国历史经验教训的必然结果。境外经贸合作区作为中国对外开放和OFDI的特色途径,是贯彻落实“内外双循环”发展战略以及“一带一路”倡议的坚实载体。自上世纪90年开始,合作区历经30余载不断发展壮大,在推动中国企业“走出去”的同时更为所在东道国带来了中国的资金、技术与经验,从而备受关注。那么境外经贸合作区是否在东道国经济发展过程中起到促进作用?为此,本文通过构建双重差分模型
学位
劳动力市场作为要素市场的重要一环,其一体化的推进有助于优化要素配置效率,促进就业公平,更好的发挥大国市场的规模效应,有力支撑双循环发展格局的实现。本文利用中国省级分行业的就业人员平均工资数据,增加了私营部门与私营部门维度,基于相对价格法,区分了只考虑省际相邻和同时考虑省际相邻和不相邻两种情况分别计算了2010-2020年各省份劳动力市场一体化水平指数并进行了时空趋势的分析,并发现全国劳动力市场一体
学位
随着经济的繁荣发展和电子信息技术的稳步升级,对于更高能量密度储能体系的需求日益迫切。因此,研发新一代高比能二次电池(如锂金属电池、水系锌离子电池等)成为了科研工作者的重要任务。金属负极因其高理论比容量、低氧化还原电位和高导电性等优点受到了研究者的广泛关注。其中,锂金属负极以其高理论比容量(3860 m Ah g-1)和低氧化还原电位(-3.04 V vs.SHE)成为了研究的重点。具有高安全性、低
学位