基于三苯胺的D-A-π-A-D型化合物的合成及光物理性能

以甲氧基三苯胺为电子供体,苯并噻二唑为电子受体,咔唑为共轭π桥,通过三步Suzuki偶联反应合成了D-A-π-A-D型荧光化合物4,4′-[(7,7′-9 H-咔唑-2,7-)-二(苯并噻二唑-7,4-)]-二(N,N-二(4-甲氧基苯基))苯胺(DTB-CZ),并用1HNMR、¹³CNMR、MALDI-TOF等手段对其结构进行表征。研究了它的光谱性能、电化学性能、轨道能级和热性能,并与D-π-D型化合物2TPA-CZ1的性能进行了比较。初步探索了DTB-CZ作为空穴传输材料在PSC中的应用。研究结果表明,DTB-CZ在甲苯溶液中的最大吸收波长为479 nm,最大发射波长为608 nm,在薄膜状态下最大吸收波长为495 nm,HOMO/LUMO能级为-4.91/-2.82 eV,带隙值为2.09 eV,热分解温度(T_5d)为449.6℃,玻璃化转变温度(T_g)为143.1℃。相比2TPA-CZ1,在甲苯溶液中吸收和发射波长分别红移了104、182 nm,在薄膜状态下吸收波长红移109 nm;带隙值降低0.84 eV;T 5d和T g分别提高了9.6、24.7℃。结果表明,苯并噻二唑的引入,使化合物的共轭程度增大,带隙值降低,使得吸收和发射波长红移,使其具有更好的热稳定性和形态稳定性。     

具有D-π-A结构的咔唑衍生物的制备及其性能

以咔唑、5-醛基-2-噻吩硼酸、丙二腈为主要原料,通过Suzuki偶联、Knoevenagel缩合等反应,设计合成了三种具有D-π-A结构的咔唑类衍生物4a、4b、和4c,通过红外和核磁氢谱、核磁碳谱对它们的结构进行了表征,并考察了其紫外吸收光谱、荧光光谱、电化学行为和热稳定性。研究结果表明,4a、4b、和4c在二氯甲烷溶液中的紫外最大吸收波长均为471nm,在二氯甲烷溶液中具有良好的溶解性和溶液成膜性,它们的固态薄膜均在650nm附近辐射出很强的红色荧光,其荧光量子产率分别为66.42%、73.78%和76.18%;它们的最高占有分子轨道(HOMO)能级分别为-5.6eV、-5.8eV和-5.7eV,与正电极(ITO)的功函数(-4.8eV)相匹配,可有效降低空穴注入的能垒,有利于空穴的注入和传输;4a、4b和4c的热分解温度分别为354℃、350℃和203℃,其中4a、4b热稳定性较为突出,4c略差;因此4a、4b和4c有望作为一类具有空穴传输性能、可溶液加工性能的红光材料应用于发光器件中。     

三苯胺-alt-4,7-二(3-己基噻吩)-[2,1,3]苯并噻二唑共聚物的合成及表征

通过Suzuki偶联聚合反应,合成了一类新型低带隙交替共聚物-三苯胺-alt-4,7-二(3-己基噻吩)-[2,1,3]苯并噻二唑 (PTPADHDBT).聚合物数均分子量Mn=9420,分散系数Mw/Mn=3.2.PTPADHDBT溶液的两个吸收峰分别位于355nm与514nm, 光学带隙为2.02eV.而聚合物薄膜的吸收峰分别位于356nm与523nm,与溶液中的吸收峰相比红移了9nm;聚合物溶液和薄膜的荧光发射峰分别为677nm和683nm,与溶液的发射峰相比,薄膜的荧光发射峰红移了6nm.     

2，6-二（2’-芳基-1’，3’，4’-噁二唑基）吡啶的合成与光谱性质

合成了3个2,6-二(2'-芳基-1',3',4'-(噁)二唑基)吡啶化合物,用1HNMR、FT-IR、MS对其结构进行了表征.研究了它,们的UV-Vis吸收光谱、荧光光谱.紫外.可见吸收光谱表明:目标化合物在278～309 nm出现最大吸收峰;荧光光谱表明:目标化合物在DMF溶液中发射强的紫色荧光,在364～398 nm出现最大发射峰;固体发射强的紫蓝色荧光,在376～414 nm出现最大发射峰.     

噻吩为桥的N-烷基吩噻嗪-芴腙蓝光材料的合成及其性质

以吩噻嗪、芴酮为原料,通过亲核取代、Suzuki偶联等反应合成了三种新型吩噻嗪类衍生物(FMTPa、FMTPb、FMTPc),并研究了其光谱性质、电化学性质和热稳定性。结果表明:FMTPa、FMTPb和FMTPc的二氯甲烷稀溶液的紫外光谱相似,均出现三个吸收峰分别位于约259、375、452nm处;发射峰分别位于406.3、402.8、401.3nm,均属于深蓝色荧光;它们在二氯甲烷等常见有机溶剂中溶解性优良,可溶液加工成膜;循环伏安法检测表明,FMTPa、FMTPb和FMTPc的最高占有分子轨道(HOMO)能级分别为-5.33、-5.38、-5.44eV,与阳极氧化铟锡(ITO)的能级匹配,具有良好的空穴注入和传输性能;FMTPa、FMTPb和FMTPc的热分解温度均在300℃以上,热稳定性优良。FMTPa、FMTPb和FMTPc是一类具有潜在应用前景的兼具空穴传输性能、可溶液加工性能的深蓝色发光材料。     

新型香豆素酰胺类化合物的合成及光学性能

以水杨醛、氰基乙酸乙酯、3-氨基-4-羟基苯甲酸为原料,合成2-(2-羰基-2H-1-苯并吡喃-3-基)苯并口恶唑-5-羧酸,再经酰氯化和N-酰化反应合成8个新型香豆素酰胺类化合物,收率为41%~65%。用核磁共振谱、质谱和红外光谱对其结构进行了表征,并用UV-Vis和荧光光谱研究了其光学性能。结果表明:其π-π*跃迁特征峰在250~255 nm;其最大吸收波长在345~360 nm;最大发射波长λem约为440 nm,Stokes位移约为90 nm,荧光量子产率约为0.05。其摩尔吸光系数达到了10~5L/(mol·cm)的数量级,是一类潜在的荧光材料。     

长春地辛-赤鲜红体系的吸收、荧光和共振散射光谱的研究及其分析应用

在pH 2.7的BR缓冲溶液中,长春地辛与赤鲜红相互作用形成离子缔合物,导致其吸收光谱的变化,荧光光谱猝灭,以及共振瑞利散射(RRS)光谱显著增强.其吸收峰位于520 nm,荧光峰的最大激发波长和发射波长分别位于523和551 nm,最大RRS峰位于325 nm;且吸光度增加、荧光光谱猝灭程度以及散射光谱增强程度均与长春地辛浓度增加呈线性关系,其线性范围分别为:0.8～4.0、0.2～3.0、0.08～2.0 μg/mL,检出限分别为:0.089、0.072、0.019 μg/mL.据此可建立分析测定痕量长春地辛的新方法,将共振瑞利散射法用于尿样中长春地辛含量的快速测定,结果满意.对反应机理进行了初步探讨.     

哌嗪修饰的2,2':6',2'-三联吡啶衍生物的合成及光物理性质

设计合成了一系列以哌嗪为电子给体(electron donor),2,2'∶6',2'-三联吡啶为电子受体(electron acceptor)的含有电子给体-受体结构(D-A)的化合物MPTPY、EPTPY和PPTPY。通过核磁共振对其结构进行了表征,并详细研究了其紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱。结果表明,MPTPY在294 nm、340 nm附近有强吸收峰,而EPTPY及PPTPY的吸收峰分别在298 nm、341 nm及300 nm、344 nm附近,三者在室温下荧光发射峰分别位于441 nm、432 nm和445 nm附近。这类含D-A结构分子的光谱性质表现出对溶剂极性的依赖性,相对于其在甲苯中的荧光发射峰,MPTPY和EPTPY在甲醇中的荧光发射峰分别红移了94 nm和79 nm。     

含吡啶环双元噁二唑衍生物的合成及其光谱性质和电化学性质

合成了6个含吡啶环的双元噁二唑化合物,产率51%~78%。用1HNMR、FTIR、MS对其结构进行了表征。考察了它们的UV-Vis吸收光谱、荧光光谱,并用循环伏安法测定了其电化学性能。吸收光谱表明:a~c能有效地形成共轭,λmax分别为278、309、282 nm,d~f的共轭效应差,吸收光谱基本相同,λmax分别为273、272 nm和270 nm。荧光光谱表明:目标化合物的DMF溶液发射强的紫色荧光,a和b最大发射波长为398 nm和396 nm,c蓝移到364 nm;d~f出现双发射峰,d和e最大发射峰都在334 nm和345 nm,f红移到342 nm和356 nm,而固体发射强的紫蓝色荧光,在376~414 nm出现最大发射峰;电子亲和势为2.57~3.11 eV,离子势为5.97~6.70eV,说明目标化合物的电子传输性能良好(PBD:EA=2.82 eV)。     

铜酞菁磺酸苯酯的光谱性质研究

将铜酞菁氯磺化,与苯酚酯化,合成了标题化合物。在不同的溶剂中测试其电子光谱:Q带吸收峰为:664.6nm～672.4nm,强度为0.363～1.477;B带吸收峰336.8nm～348.4nm,强度为:0.181～0.708。产物的荧光光谱随溶剂的极性减弱而强度降低:DMF>THF>CH_2Cl_2>DMSO>丙酮>吡啶>CHCl_3;其波长随溶剂的极性减弱而发生蓝移:DMSO>THF>DMF>丙酮>CH_2Cl_2>吡啶>CHCl_3。     

Cs_2NaBiCl_6:Mn~(2+)一种橙黄色全无机双钙钛矿荧光粉

采用液相合成法制备Cs_2Na Bi Cl_6:Mn~(2+)荧光粉,通过利用X射线衍射、荧光光谱对其结构及发光性能进行了研究。结果表明:随着Mn~(2+)的逐步引入,基质Cs_2Na Bi Cl_6中以Bi~(3+)为中心的局域激发强烈吸收近紫外光,Bi~(3+)向Mn~(2+)发生能量转移促进了原子d轨道之间的电子跃迁并导致了强烈的橙黄色光致发光。当锰铋摩尔比n(Mn)/n(Bi)达到0.7以后,由于浓度猝灭效应导致光致发光明显变弱,同时在发射谱中可以看到,在590 nm附近有1个宽的发射峰,为八面配位Mn~(2+)的~4T_1→~6A_1跃迁。激发谱包含了由Bi~(3+)的6s~2→6s~16p~1激发产生的356 nm的吸收峰。Cs_2Na Bi Cl_6:Mn~(2+)不含有毒元素,合成原料价格低廉,是一种具有潜在应用前景的新型橙黄色荧光材料。     

Mg0.66Zn0.34O薄膜的微观结构及光学性能

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了Mg0.66Zn0.34O薄膜,研究了Mg0.66Zn0.34O薄膜的结构和光学性能,结果表明:石英玻璃衬底上Mg0.66Zn0.34O薄膜呈面心立方岩盐结构,晶格常数为0.42338nm,比MgO的晶格常数(0.0021nm)大。扫描电镜分析显示:薄膜均匀且平均粒径约为10nm。吸收光谱表明:薄膜的吸收带边位于276nm,相应的禁带宽度为4.49eV,该薄膜的吸收边位于日盲区;发光光谱由3个发射峰组成,峰值分别位于384.8nm(3.22eV)、443.7nm(2.79eV)和532.9nm(2.33eV),激发光谱峰值位于379nm(3.28eV)。     

一种铱磷光配合物的合成表征及性能研究

利用2-苯基吡啶(ppy)、三水合氯化铱(IrCl_3·3H_2O)和2-吡啶甲酸(pic)配位,得到铱配位物Ir(ppy)_2pic,合成产率9 0%,该方法适合于Ir(ppy)2pic的批量制备。通过元素分析、核磁共振(~1H-NMR、~(13)C-NMR)和质谱(MS)对产物分子结构进行了表征,此外结合紫外吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)对其光物理性能进行了研究。结果表明:该配合物在紫外谱图上的250~300 nm处出现了强的配体单重态π-π*自旋跃迁吸收峰,在400~500 nm处出现了铱(Ш)到配体的单重态和三重态(~1MLCT和~3MLCT)电子跃迁吸收峰,在荧光光谱的514 nm处有较强的金属配合物三重态的磷光发射峰,显示为一种高效的绿色磷光材料。     

有机/杂多酸-钆配合物的合成及电化学性质研究

以2,6-吡啶二羧酸和硅钨酸为配体合成了一种新型的稀土金属配合物,并对其进行了红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、热重、电化学等表征。结果表明,该配合物在196nm和253nm处具有较强的紫外吸收峰;在624nm处有一个很强的荧光发射峰;热稳定性较好;在-0.25~0.2V(vs.SCE)的电势范围内有一对氧化还原峰,具有良好的电化学活性。     

一种线型聚合物的合成及荧光性质

采用Heck缩聚反应合成了一个新的线型聚合物,聚[蒽-2,5-二(苯基)-1,3,4-噁二唑]交替共聚物(An-OXD)。化合物的结构经过红外光谱,核磁共振表征。An-OXD在二氯甲烷中最大吸收波长位于315 nm;荧光发射峰位于412 nm。线型聚合物An-OXD具有很强的荧光发射能力。     

7-二芳氨基香豆素类光敏染料的合成及光谱性能

以7-二芳氨基香豆素为电子给体,联噻吩或联苯噻吩为π桥,氰乙酸为电子受体设计合成了两个"D-π-A"型香豆素类光敏染料(Ⅴ1和Ⅴ2),通过核磁共振氢谱及高分辨质谱测定,确认其化学结构,测定了其紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱。采用密度泛函理论-高斯密度泛函〔DFT-B3LYP/6-31G(d)〕对化合物进行几何优化,并进一步用TD-DFT方法计算得到吸收光谱和发射光谱,分析了构效关系。结果表明,与7-二苯氨基香豆素光敏染料(Ⅴ_3和Ⅴ_4)相比,7-二芴氨基香豆素光敏染料(Ⅴ_1和Ⅴ_2)的基态能级差分别由2.49 eV和2.62 eV减小至2.31 eV和2.49 eV;激发态能级差也相应减小了0.52 eV和0.42 eV;与以联苯噻吩为π桥的光敏染料(Ⅴ_2和Ⅴ_4)相比,以联噻吩为π桥的光敏染料(Ⅴ_1和Ⅴ_3)具有更好的分子平面性,最大吸收波长分别红移4nm和19 nm,发射波长则分别红移9 nm和16 nm。     

Nd2（C7H4NO4）2(SiW12O40)·18H2O的合成及其光电性能的研究

以硅钨酸和2,3-吡啶二羧酸为配体合成了一种新型的配合物Nd2(C7H4NO4)2(SiW12O40)·18H2O,并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、热重分析和电化学分析等一系列表征。结果表明:配合物在261nm处具有较强的紫外吸收;在361nm处进行荧光激发,分别在431nm和480nm处得到两个强度不同的荧光发射峰;具有较好的热稳定性;在-0.3~0.3V的电势范围具有电化学活性。     

掺钕钆镓石榴石晶体的激光性能

采用提拉法生长了Nd：Gd3Ga3O12（Nd：GGG）晶体。切割后的样品经过端面抛光,测试了荧光光谱、吸收光谱和激光性能。荧光光谱表明：晶体的最强的荧光发射峰位于1062nm,是Nd^3＋的4^F3/2-4^I11/2谱项导致的荧光发射。由吸收光谱发现：Nd：GGG晶体的最强吸收峰位于808nm,表明该晶体适合于激光二极管泵浦．并且吸收峰强度随掺杂离子浓度的增加而增加。激光性能测试结果表明：激光二极管泵浦时光-光转换效率为33.＋8％,斜效率为57.8％。     

β-四(4-咪唑基苯基)亚氨酞菁锌的合成及光电性能研究

通过4-硝基邻苯二甲腈先成环,后修饰的合成步骤,得到对咪唑苯甲醛与酞菁环通过希夫碱基团直接桥连的β-四(4-咪唑基苯基)亚氨酞菁锌(SPc)。通过红外光谱、核磁共振氢谱表征了其结构,进行了紫外可见光和荧光光谱测试。研究发现SPc在吡啶中溶解性最好,在一定的浓度范围之内,SPc分子间没有聚集行为,摩尔吸光系数与浓度成正比。SPc在DMF溶液中紫外-可见光吸收峰Q带位于693 nm,与无取代酞菁锌相比,Q带红移了26 nm。445 nm激发波长下,荧光发射波长为560 nm。     

7-二芳氨基香豆素类荧光染料的合成及光谱性能

以7-二芳氨基香豆素为电子给体,联噻吩和联苯噻吩为π桥,氰乙酸为电子受体设计合成了两个“D-π-A”型香豆素类光敏染料,通过核磁共振氢谱及高分辨质谱测定,确认其化学结构,测定了其紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱。采用密度泛函理论-高斯密度泛函（DFT-B3LYP/6-31G(d)）对化合物进行几何优化,并进一步用TD-DFT方法计算得到吸收光谱和发射光谱,分析了构效关系。结果表明,与二苯氨基香豆素光敏染料相比,二芴氨基香豆素光敏染料的基态能级差分别由2.49 eV和2.62 eV减小至2.31 eV和2.49 eV;激发态能级差也相应减小了0.52 eV和0.42 eV;与以联苯噻吩为π桥的光敏染料相比,以联噻吩为π桥的光敏染料具有更好的分子平面性,最大吸收波长分别红移19 nm和4 nm,发射波长则分别红移16 nm和9 nm。