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长余辉发光材料以其独特的长时间发光性质,在光电器件、照明、防伪及生物成像等领域有着广泛的应用。近年来,人们关注的热点集中在具有磷光及延迟荧光发射的有机长余辉材料,因为这类材料具有量子效率高、易于合成、廉价等优点。然而,有机分子的激发态一般较为活跃,三重态能量很容易通过分子间的振动转动以热能的方式耗散掉,导致其长余辉寿命较短,通常处于微秒至毫秒级,离实际应用具有较大差距。因此,有效地稳定三重激发态并抑制非辐射跃迁过程是实现有机长余辉发射的关键。碳点因其发光效率高、光稳定性好、生物相容性良好等特点,在生物成像、防伪、光电器件等领域具有广阔的应用前景。目前有报道将碳点分散在PVA、明矾、介孔材料、分子筛、金属有机骨架材料等基质中,通过氢键相互作用固定碳点,限制其振动和转动,从而发射出磷光和热致延迟荧光。这种策略的优势在于合成方法简单,材料廉价且主体材料和客体碳点都可根据需要进行设计合成,因此多种具有长余辉发光性能的碳点复合材料利用此策略期待被合成。金属有机骨架结构(MOFs)是一类由金属中心和有机配体组成的无机-有机杂化网络结构。特别的是,在金属有机骨架结构中金属与配体间的共价键可以有效限制有机发光配体的振动和转动,从而实现室温磷光的发射。与原始有机发光配体相比,MOFs骨架结晶和限域作用可提高配体的余辉寿命。根据金属离子和有机配体不同的配位方式,可得到发光颜色及寿命可调节的室温磷光材料。因此,这种策略为实现长寿命、高性能的基于MOFs的长余辉材料提供了一种有效的途径。在本论文中,利用上述两种策略,选择分子筛和MOFs为研究体系,设计合成两类长余辉微孔晶体材料,具体结果如下:1.基于“dots in zeolite”的策略,在水热条件下利用一步法将两种具有不同光致发光颜色的碳点限域在分子筛基质中,制备了具有多色热致延迟荧光(TADF)性质的碳点@分子筛复合材料。在室温和空气条件下,通过改变分子筛基质中两种不同碳点的比例,制得具有发光性能可调控的碳点@分子筛复合热致延迟荧光材料,其热致延迟荧光发光颜色可从蓝调变到绿,寿命从200 ms调变到450 ms,量子产率从20%调变到42%。研究表明两种限域在分子筛中的碳点之间存在能量传递作用,导致热致延迟荧光颜色可调。同时,合成的碳点@分子筛复合材料表现出对温度响应的光致发光特性。2.基于利用构建金属有机骨架结构(MOFs)稳定有机配体三重态的策略,合成一种具有多重室温磷光(RTP)发射的金属有机骨架材料。该材料以均苯三甲酸(H3BTC)为配体,锌和钠为金属中心构筑而成,具有二维层状结构。合成的二维MOFs具有良好的水和空气稳定性,其晶体可在母液去除后稳定存在一年以上。这种材料展现出独特的多重室温磷光(RTP)发射性能,其磷光发光中心分别为455 nm,482 nm和525 nm,寿命分别为92 ms,97 ms和351 ms。此外,该材料还展示出了温度响应的光致发光性能,为温度光探测材料提供新的视角。