基于金属铱配合物的聚集诱导发光智能响应材料的构建及其应用的研究

发布时间：2022-01-19 00:08

　　近些年来,金属铱配合物由于其具有相对较长的激发态寿命,优异的发光颜色可调性,较大的斯托克斯位移以及良好的光热稳定性而备受科研者们的广泛关注。同时,它们在有机发光二极管（OLED）、电化学发光、化学传感器、生物传感器、光动力治疗、光催化、智能材料等新兴领域也取得了重大突破。然而,对于设计具有特定性质的功能性磷光金属铱配合物的结构-性能关系理论指导相对缺乏,以至于对其相应的光电性质也比较难预测。另外,聚集诱导淬灭（ACQ）现象广泛存在于磷光金属铱配合物中,这极大地限制了它们在聚集状态下的实际应用。因此,如何有效而又简便地获得具有高性能的过渡金属铱配合物是相关工作的研究热点。2001年,唐本忠院士课题组提出的聚集诱导发光（AIE）概念有效地解决了发光材料在聚集态下产生的淬灭现象。这一概念的提出拓宽了发光材料在聚集态下的应用前景,尤其是在智能的刺激响应变色材料领域。由于智能刺激响应材料具备操作简便且响应快速等优点在压力传感,防伪和信息加密等领域都有潜在的应用价值。因此,设计合成兼具聚集诱导发光性质和刺激响应性质的过渡金属铱配合物材料有着重要的意义。同时,对功能性磷光金属铱配合物的结构-性能关系... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

荧光和磷光过程的简化能级示意图

东北师范大学硕士学位论文3图1-2金属铱配合物的分类1.2.2金属铱配合物合成方法金属铱(III)配合物合成方法通常可分为两步。第一步，将IrCl3nH2O和选择的环金属配体反应生成中间体二氯桥化合物。然后，将合成的二氯桥化合物和选择的辅助配体反应生成最终的目标金属铱配合物(图1-3)。无论是合成中性金属铱配合物还是阳离子型金属铱配合物都需要先完成上述的中间体二氯桥化合物的合成。接下来，对于中性金属铱配合物来说，通常是在高温下，将二氯桥化合物和相应的辅助配体溶在乙二醇乙醚溶剂中，加热到140℃回流，反应结束后经过重结晶或者柱层析等方式进行提纯即可。对于阳离子型金属铱配合物，反应在相对温和的条件下进行，将二氯桥化合物和相应的辅助配体溶在二氯甲烷和甲醇的混合溶剂中加热到一定温度回流，反应结束后冷却至室温，再加入过量的六氟磷酸钾作为抗衡离子搅拌，最后利用重结晶或者柱层析等方式进行提纯即可。

东北师范大学硕士学位论文4图1-3中性金属铱配合物的合成路线1.3过渡金属配合物的聚集诱导磷光发射机理自从聚集诱导发光(AIE)现象被发现以来，许多AIE活性材料被开发出来。这类新兴的材料被广泛地应用在生物成像、传感、刺激响应材料和光电材料等领域。由于磷光材料相比于荧光材料具有更长的寿命，因此从应用的角度考虑，发展聚集诱导磷光发射材料越来越成为一种很有前途的战略。众所周知,一个配合物聚集态的形成对它本身的荧光发射强度有很大的影响,可能会提高，或者在大多数情况下,会导致发光淬灭，即聚集诱导淬灭(ACQ)现象[37-40]。令人兴奋的是，在2001年，唐本忠院士课题组发现化合物在常见的有机溶剂中几乎不发光,但是在聚集态或固态表现出强烈的发光，这有效地克服了ACQ的问题(图1-4)[41-45]。


本文编号：3595851