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过渡金属磷光配合物是近些年发展起来的一类重要的化合物,现在已经应用到许多领域,包括氧气传感及光电器件。
氧气传感器广泛用于工农业生产、环境监测以及医药化工等方面,具有非常重要的意义。近年来,许多发光的有机金属配合被用来当作氧气传感的探针,如Ru(Ⅱ)、Pt(Ⅱ)、Eu(Ⅲ)、Ir(Ⅰ)、Re(Ⅰ)等金属的配合物。但是,发光的Cu(I)配合物的氧气传感性质还没有受到太多的关注。为了系统研究廉价、无毒、环境友好的Cu(Ⅰ)配合物的氧气传感性质,本论文中合成了系列偶氮配体(L1-L6),并且分别以二[2-(二苯基-膦基)苯基醚(DPEphos)和三苯基膦(PPh3)为第一配体,以合成的偶氮配体为第二配体合成了一系列的Cu(I)配合物,它们的激发态寿命都比较长,在微秒量级,其发光强度对氧气浓度都很敏感,因此,将它们封装在介孔分子筛中研究了它们的氧气传感性质,发现以L1为偶氮配体的Cu(Ⅰ)配合物作为传感探针的复合体系的灵敏度可达11,说明它对氧气的敏感程度与经常被用作氧传感探针的钌化合物的水平相当,是目前为止已见报道的铜配合物作为传感探针的最佳性能。
另外,通过对系列铜配合物的光物理性质与结构之间的关系的深入研究,我们发现p-p堆积作用同时存在于分子内及分子之间,所形成的超刚性夹心结构能够显著提高其光致发光性能。
制作有机电致发光器件也是磷光金属配合物的重要用途之一,由于有机磷光材料不仅充分地利用了单重激发态而且也利用了三重激发态的辐射发光,理论上内量子效率可达100%,是荧光材料的四倍。因此有机磷光材料在器件效率上呈现出巨大优势,对其应用研究也成为有机电致发光领域的热点。在本文中,合成了系列激发态寿命比较短的Re(Ⅰ)配合物并研究了配合物(L5)Re(CO)3Br的电致发光性质,以该配合物为发光材料的掺杂浓度为10%的器件的亮度达5679cd/m2,掺杂浓度为5%的器件的电流效率可达5.3 cd/A。