在有机发光二极管和光电器件的开发中，研究人员始终致力于提高发光材料光电转换效率，不断设计合成结构各异的高性能的发光材料。涉及到三重态激子发光的热活化延迟荧光材料和磷光材料是目前提高发光效率方面的两大主流策略。而在调控发光波长方面，激发态分子内质子转移材料也有巨大的应用前景。目前对于以上三种新型发光材料的机理研究，尤其是分子的激发态过程，尚有诸多未解决的科学问题。同时，多数发光分子的激发态过程涉及电荷转移。电子给体、电子受体和共轭桥连基团的特性会直接影响分子的光物理和光化学性质。因此，针对分子的结构与性能的关系，及分子所处环境对其基态和激发态弛豫路径的影响开展研究对于深入分子高效发光机制，进而指导新型发光材料的研发至关重要。　　借助先进的超快时间分辨光谱学方法，研究分子激发态的在飞秒、皮秒、纳秒尺度的超快过程已不再困难。针对以上问题，本文利用稳态和瞬态光谱，结合量子化学计算的方法，开展了以下几个工作的研究:(1)分子内电荷转移化合物的延迟荧光与结构的关系;(2)激发态分子内质子转移分子的基态质子转移过程;(3)磷光型铱阳离子配位化合物的激发态动力学。　　本文取得的主要创新成果如下:　　(1)蒽醌基分子内电荷转移化合物的延迟荧光和结构弛豫研究:分子结构和构象直接决定了延迟荧光分子的激发态特性，对于获得反向系间窜越和延迟荧光发射过程至关重要。双二苯胺基苯基蒽醌是一种新型的高效延迟荧光分子，具有双极电子给体-兀-电子受体-π-电子给体的对称结构。我们借助理论计算和飞秒-纳秒瞬态吸收光谱手段研究了从光激发到正常荧光和延迟荧光的辐射过程，并讨论了溶剂极性和激发态结构弛豫对荧光特性的影响。理论计算和稳态光谱推测该延迟荧光分子在激发态存在构象扭转。弛豫的S0和S1构象有较小的最低单重态-三重态能差，有利于反向系间窜越的发生;在弛豫的T1构象该能差有所增加。超快瞬态吸收光谱证实该分子的分子内电荷转移态在非极性的甲苯中经历溶剂化稳定过程后发射高效荧光;在极性的四氢呋喃中由于溶剂化导致的构象弛豫，电荷转移态的荧光发生猝灭。此外进一步揭示了抑制长寿命三重态分子的构象弛豫有助于保持较小的△EST，进而获得高效的反向系间窜越和延迟荧光。这些结果有助于理解热活化延迟荧光与构象弛豫之间的关系，为延迟荧光分子的设计与合成提供指导。　　(2)泵浦-亏蚀-探测追踪超快基态分子内质子转移:二乙氨基羟基黄酮分子由于存在激发态分子内质子转移反应，在多种溶剂中表现出双荧光发射特性。其激发态分子内质子转移速率和双荧光的比例对于溶剂环境的极性非常敏感。对于其基态质子转移异构体而言，其形成速率很慢，衰减却很快。在自然光循环过程中基态异构体不能出现浓度的累积。此处我们利用飞秒宽带泵浦-亏蚀-探测光谱方法制备短寿命的基态异构体，并追踪溶液中的基态分子内质子转移过程。量子化学计算推测基态和激发态的质子转移前后伴随显著的偶极变化，说明这些反应可能存在溶剂极性相关性。利用飞秒泵浦-探测和泵浦-亏蚀-探测光谱技术，在时域上同时获得了激发态和基态的质子转移动力学过程。观察到的基态质子转移反应时间常数在甲苯中为1.7ps，但在极性更大的四氢呋喃中该反应减缓至10ps。我们推测溶剂极性对基态反应速率的减缓是由于溶剂化诱导的势垒增加导致的。此结果对于完整理解四能级质子转移分子的光循环过程有重要的意义，并有助于深入理解光致异构化中的溶剂效应。　　(3)磷光型铱阳离子配合物的溶剂相关激发态动力学:为了阐述金属有机配合物中最低三重激发态的特性及配体的影响，利用飞秒及纳秒瞬态吸收光谱技术，研究了两种具有1，3，4-恶二唑环金属配体的磷光型铱(Ⅲ)阳离子配合物的溶剂相关激发态动力学。在两种配合物的瞬态吸收光谱实验中，配合物被激发到1MLCT态后，我们指证了一个受溶剂极性调控的快衰减过程(0.7-3ps)，对应于溶剂稳定的3MLCT态的生成过程。随后通过振动冷却和结构稳定的慢过程，到达辐射磷光的最低三重态。两种配合物不同的辅助配体类型调控了分子的金属-配体电荷转移过程。此工作对于更深入的理解过渡金属配合物的三重态激发态动力学及其溶剂效应有重要意义。