几种室温有机磷光/长余辉材料的设计与性能研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yhljlb
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
有机室温磷光(organic room temperature phosphorescence,RTP)与有机长余辉(organic long persistent luminescence,OLPL)材料在信息加密防伪、生物成像、白光照明、水氧传感、有机电致余辉器件和圆偏振发光方面有着非常广泛的应用。对有机磷光材料或者有机长余辉材料的研究重点在于提高磷光量子产率的同时提高磷光寿命。在过去的几十年里,有机磷光/长余辉材料的发展迅猛,大量有机磷光/长余辉材料不断涌现。但是目前有机长余辉材料的发展仍然处于初期,分子的设计策略和开发具有超长余辉寿命的材料尤为关键。因此,基于目前有机磷光/长余辉材料的设计策略,并结合圆偏振发光(CPL)性质,本文提出了几种具有CPL性质的室温有机磷光/长余辉材料的设计思路,并开发了几种具有较长余辉时间和高发光效率的材料,希望能够对该领域的发展起到一定的推动作用。几种策略按照章节顺序依次为:1.采用具有平面手性的环芳作为结构核心,引入咔唑电子给体和一系列电子受体结构,构筑了具有空间电荷转移特征的有机磷光材料,材料的最高磷光寿命约528.0 ms。通过对含有卤素和不含卤素两种设计策略的四个化合物进行对比,提出了基于环芳结构的有机磷光材料的设计思路。另外,对其中两个材料进行手性拆分得到了对映异构体,具有出色的CPL性能和较高的不对称g因子,其中一组对映异构体的g值甚至接近了10-2级别,在有机小分子中是非常出色的性能表现。因此,在第一项工作中,提出了一个新的产生RTP的分子骨架,并给出了相应的设计策略(第二章);2.采用主客体的方式,引入含有手性环己二胺结构单元的电荷转移态荧光染料作为客体材料,以二苯基膦氧取代的二苯并噻吩作为主体材料。材料表现出在紫外激发条件下的白光发射和超高的磷光量子产率(45.9%)。另外,制备的高度透明的薄膜在室温条件下采用低功率的氙灯激发下就可以产生超长余辉,其持续时间可以高达1小时。对材料动力学研究发现,产生超长余辉的机制是一种很少被报道的双光子电离原理。并且,采用该体系可以显著降低之前双光子电离机制超低温度和超高激发功率的要求,进一步拓展了超长有机余辉材料的设计思路。另外,该体系还具有三重出色的圆偏振发射:分别为荧光/磷光、室温磷光以及余辉。通过对圆偏振测试方法的改进,发现体系发光的三个组分均具有非常优秀的不对称因子,其g值均在10-2级别,相比客体分子在溶液中的g值甚至提高了十倍以上。在此项工作中,阐述了双光子电离策略对超长有机余辉材料设计的重要意义(第三章);3.通过采用三苯基膦作为主体材料对客体材料进行光物理性质的筛选,得到一系列单线态和三线态能级合适且具有较好磷光性能的客体分子。进而将这些客体材料引入双光子电离机制,利用单线态和三线态对余辉的贡献调节余辉的发光颜色,得到了一系列标准白光(0.33,0.33),暖白光和蓝光余辉的材料。这些材料在室温条件下激发可以产生持续时间在20至40分钟左右的超长有机余辉,并且余辉的发光颜色具有出色的稳定性。对材料的理论计算可以看出单线态能级和三线态能级之间的旋轨耦合对余辉光谱最终的单线态和三线态的占比起到重要的调节作用(第四章);4.通过主客体体系,采用以一价铜为核心的TADF配合物为客体,三苯基膦为主体材料,产生了余辉时长超过3小时的超长有机余辉体系,余辉时间最长可以超过10小时。对材料的光物理性质测试和产生机理分析验证可以得知,该体系产生超长有机余辉的机理可能是原位产生的配合物离子对,且阴离子的大小和电荷束缚能力直接决定了材料余辉长短。因此,在此项工作中,提出了不同于目前常见的产生超长有机余辉的机制,对拓展有机长余辉体系有着非常重要的作用(第五章)。
其他文献
超导材料由于其优异的性能在医疗、交通、能源和大科学装置等方面为社会提供了巨大的实用价值。尤其是铜氧化物超导体,其超导转变温度在常压下高于液氮温度,可以为超导强电和弱电应用提供极佳的研究平台。在基础科研方面,高温超导材料的非常规配对机理等若干问题,一直是凝聚态物理领域最活跃的研究课题。尽管通过大量研究,人们已经从现有的铜氧化物和铁基超导体中寻找到很多经验规律,但是关于高温超导机理尚没有达成普遍共识。
声子声子耦合和电子声子耦合一直是凝聚态物理研究中经久不衰的热点之一。对这些相互作用的研究无论是在理解材料基本物性,还是在寻找新型材料方面都有至关重要的作用。其中,研究声子声子耦合有助于人们理解材料的平衡态构型,热输运和动力学等性质,有利于人们寻找和设计新型的绝热材料、导热材料、多铁材料、形状记忆合金等功能材料;而研究电子声子耦合对于理解材料的电学和光学性质,如半导体载流子迁移率、光电转换、电输运性
引力波GW170817与它的电磁对应体短伽玛射线暴SGRB 170817A和千新星AT 2017gfo这一里程碑事件确认了来自于双中子星并合的引力波、短伽玛射线暴和千新星的成协。而另一个里程碑事件快速射电暴FRB 200428与来自于银河系内磁星SGR 1935+2154的X射线暴成协表明了磁星至少是快速射电暴的一种起源。这些事件更加促使人们去寻找引力波、短伽玛射线暴和快速射电暴三者之间的成协,因
与板间地震相比,板内地震虽然稀少,但却能带来巨大的灾害。为了更好地认识板内地震,本文选取了四个构造背景不同,但都发生板内地震的区域作为研究区。采用地震层析成像方法,本文获得了各个研究区的P波速度结构。然后,本文探讨了九州岛火山的起源、土耳其地区地壳及上地幔的变形模式、青藏东南缘的地震分布、和美国中东部地区的岩石圈横向变化及地幔深部结构等问题。再分别研究了各区域内深部结构与板内地震的关系。并进一步对
炎症性肠病(Inflammatory bowel diseases,IBD)是目前胃肠道最复杂的疾病之一,由于其致病机理的不确定性,导致该疾病尚无法完全治愈。IBD反复发作可引起结肠炎相关结肠癌的发生,严重威胁人类健康。IBD早年主要集中在西方发达国家,近年来,IBD在我国的发病率逐年升高。深入研究IBD发病机理,对于IBD临床诊疗和预后判断有十分重要的价值,也是我国生物医学领域研究人员亟待解决的
声学人工材料(包括声子晶体和声学超构材料)进一步拓展了自然界中声学材料的弹性波性质,能够实现奇异而有趣的物理效应,如负折射、超分辨成像、声学隐身等。本文通过构建声学人工材料中的几种狄拉克锥形色散关系和透射型超表面,实现了声波的多种异常调控操作。本论文在第一章绪论部分主要回顾了声学人工材料的分类、相关研究背景、最新进展以及声子晶体中狄拉克锥形色散关系,并概述了本论文的主要研究内容。在第二章中基于不同
随着我国海洋科技的逐步革新以及海洋强国战略的逐步推进,南海岛礁工程建设已得到飞速发展。在海洋工程建设过程中,钙质砂作为一种重要的地基材料得到十分广泛应用。由于钙质砂成因与一般陆源砂存在显著区别,因而其物理力学特征亦不同于一般陆源砂。在采用钙质砂作为建筑材料进行工程建设过程中,针对陆源砂所构建的常规工程建设理论和技术存在一定不足,因此,需进一步针对钙质砂物理力学特征进行深入探究,从而为形成针对钙质砂
中–上侏罗统的燕辽特异埋藏化石库产出了数量众多、保存精美的水生和陆生生物化石,包括多种植物、昆虫、鱼、蝾螈、蜥蜴、鳄型类、恐龙、翼龙以及哺乳形动物等。这些化石发现大多具有重要的演化意义,揭示了许多支系的演化早期类型或演化过程中的关键转折。尽管燕辽生物群的古生物学研究取得了一系列重要发现,这一化石宝库形成的古环境和化石特异埋藏机制迄今还缺乏系统的研究工作。同时,燕辽生物群目前不断有许多新化石材料产出
悬浮在大气中的细颗粒物(PM2.5)会影响能见度,改变地球辐射从而影响气候变化,还会对人类身体健康产生危害。PM2.5的性质与它的化学成分息息相关。不同区域PM2.5化学成分有较大的差异且来源复杂,研究中存在较多的不确定性。长三角城市群区是全球经济发展最快、人口最稠密的地区之一。该地区排放源及传输特征复杂,且相对湿度较高,气溶胶具有载荷高、理化性质季节差异大等特点。本研究以长三角西部地区南京大学地
哺乳动物的大脑皮层发育受到众多机制的调控,在其中信号通路蛋白的磷酸化与去磷酸化也扮演着重要的作用。关于调控蛋白质磷酸化的蛋白激酶,其在大脑皮层发育中的作用近来已经收获了广泛关注,很多蛋白激酶都被证实在大脑皮层发育中有着重要作用。而与此相对的,调控蛋白质去磷酸化的蛋白磷酸酶,其在大脑皮层中的作用则一直并不明确。其实,与蛋白激酶相比,蛋白磷酸酶底物更加广泛,其在细胞活动中的作用也更加多样,而很多细胞活