氰基二苯乙烯发光材料的合成及性能研究

发布时间：2020-10-12 05:45

　　 聚集诱导发光(Aggregation-induced Emission,AIE)材料是指稀溶液状态下发光微弱甚至不发光,而聚集态或固体薄膜状态下产生强烈荧光发射的材料,将AIE效应应用于发光分子的设计有望解决材料有序自组装与发光之间的内在矛盾。作为一类典型的AIE分子,氰基二苯乙烯衍生物的化学结构和光学性质便于进行灵活调节,在化学传感、生物探针、光电器件等领域具有广阔的应用前景。因此,通过分子设计与调控,制备具有AIE性质的氰基二苯乙烯小分子及聚合物,具有重要的科学意义和应用价值。本论文合成了具有扇形尾链的氰基二苯乙烯小分子,并将其作为侧链液晶基元引入聚合物体系,制备了一系列侧链液晶聚合物,并对其光学性质及聚集态结构进行了详细研究。主要研究内容如下:(1)设计并合成了一种含有扇形尾链的氰基二苯乙烯小分子(CN-DBE),采用紫外-可见光谱和荧光光谱考察了样品的发光性能及光致异构性质,实验研究表明:CN-DBE分子具有典型的AIE性质,在紫外灯的照射下可以发生光致异构现象。热失重及X射线衍射等实验结果表明CN-DBE具有较好的热稳定性,并且具有长程有序的晶体结构。此外,CN-DBE材料还可以快速、定量地对苯胺进行选择性检测,在荧光传感器方面具有潜在的应用价值。(2)通过开环易位聚合反应将氰基二苯乙烯引入聚合物体系,制备了具有聚降冰片烯主链的侧链液晶聚合物(P-CN-DBE),考察了聚合物的发光性能和液晶结构。实验结果表明聚合物具有典型的AIE性质和较好的热稳定性,扇形尾链有助于提高侧链的微相分离能力,使聚合物形成了层状液晶结构。(3)利用聚(4-乙烯基吡啶)与氰基二苯乙烯小分子之间的氢键相互作用,设计并制备了一系列具有AIE性质的超分子液晶聚合物P4VP(CN-DBE)_x(x是小分子与P4VP重复单元的摩尔比)。P4VP(CN-DBE)_x体系的液晶结构具有明显的组分依赖性:当x=0.2时,P4VP(CN-DBE)_x形成层状液晶结构;当x=0.4、0.6、0.8时,P4VP(CN-DBE)_x则形成柱状液晶结构。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB34
【部分图文】：

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本文编号：2837728