纯有机室温磷光材料因其相较于重金属类室温磷光材料而言具有廉价、易制备和低生物毒性的优势,在新型发光二极管、传感分析、信息存储与防伪技术和生物成像上具有潜在的应用前景。其中,开发适用于生物分析和生物成像技术的水相纯有机室温磷光材料更是近年备受关注的研究热点和难点。自2010年以来,大量的固相纯有机室温磷光材料研究表明,分子间和分子内非共价键相互作用对高效纯有机室温磷光发光过程起到重要作用,为水相纯有机室温磷光材料的开发和设计奠定了可靠的理论基础。但由于水相中强烈的水合作用及其对室温磷光发光的猝灭效应,在水相中增强分子间或分子内非共价键相互作用以实现高效水相纯有机室温磷光发光仍具有较大挑战。为此,本文以水溶性萘二酰亚胺衍生物氯盐（2Br-NDI）为研究对象,通过稳态/时间门控光谱、核磁共振氢谱（~1H NMR）、电喷雾电离质谱（ESI-MS）、动态光散射测试（DLS）和密度泛函理论（DFT）模拟计算等研究手段,系统探究2Br-NDI自身在水中的非共价键弱相互作用（核结构与氯离子之间的阴离子-π作用和分子间堆叠作用）及其与葫芦[n]脲（CB[n]s,n=7,8,10）主客体识别过程对2Br-NDI水相室温磷光性质的影响。研究表明,2Br-NDI的水相室温磷光性质受其在水中的超分子状态影响:高浓度条件下（＞125mM）,2Br-NDI分子间沿短轴方向的分子间堆叠作用使其室温磷光发光强度随浓度增加而减弱,同时其室温磷光寿命逐渐缩短;在低浓度条件下（＜125mM）,水相中2Br-NDI与Cl-之间的阴离子-π作用可由氢键和静电作用协同稳定,并使2Br-NDI发射出有别于其固有最低三线态（T1）磷光发光的特征长寿命热激活延迟单线态电荷转移荧光(~1CTdelay)。研究结果也表明,与CB[n]s的主客体识别作用可削弱2Br-NDI与Cl-之间的阴离子-π作用,并进一步调节2Br-NDI的水相室温磷光性质。其中,CB[7]与2Br-NDI可形成2:1的哑铃状主客体包合物,但由于2Br-NDI位于CB[7]空腔外侧使其室温磷光变化不明显;CB[10]则与2Br-NDI形成1:2的主客体包合物,并显著增强2Br-NDI的水相室温磷光发光效率及其抗氧气猝灭性能;不同于（CB[7]）2·（2Br-NDI）、CB[10]·（2Br-NDI）2及其他已报道的基于CB[n]s主客体包合物水相室温磷光体系,CB[8]可与2Br-NDI形成1:1的外配位主客体体系,水相中二者之间的阳离子-偶极作用可增强2Br-NDI的缺电子π平面结构与CB[8]富电子羰基端口之间的非共价键nπ*-ππ*轨道电子耦合作用,促进2Br-NDI在水相中的系间穿越过程,进而表现出本研究体系中最长的水相室温磷光寿命和最高的磷光量子产率。在水相中实现萘二酰亚胺类衍生物与卤素阴离子之间的阴离子-π作用和通过分子间nπ*-ππ*轨道电子耦合作用增强纯有机室温磷光性质均是目前鲜为报道且仍具挑战的研究难点。其中,关于萘二酰亚胺类衍生物的阴离子-π作用研究需在有机相体系中实现,而关于分子间nπ*-ππ*轨道电子耦合作用实现纯有机室温磷光增强则仅以固体材料方式实现。本研究通过实验捕获水相中2Br-NDI与氯离子之间阴离子-π作用,并发现该作用可引起2Br-NDI在水相中发出波长更短的长寿命热激活延迟单线态电荷转移荧光(~1CTdelay);该体系通过氢键相互作用和阴阳离子静电相互作用协同增强阴离子-π相互作用在水相中的稳定性,可为未来设计水相阴离子识别体系提供理论基础。另一方面,2Br-NDI与CB[8]之间可通过阳离子-偶极作用实现水相分子间nπ*-ππ*轨道电子耦合作用,并显著增强2Br-NDI的水相室温磷光,为探索更多适用于生物分析和成像的水相纯有机室温磷光材料提供设计灵感;同时,CB[8]与2Br-NDI识别过程中,CB[8]的空腔未被完全占据及2Br-NDI与CB[8]外配位识别的结构特征,可进一步作为新型刺激响应型功能材料的设计基石。