含氮唑类配体的阳离子型金属铱配合物的设计合成及其性质研究

发布时间：2017-08-20 05:01

  本文关键词：含氮唑类配体的阳离子型金属铱配合物的设计合成及其性质研究

  更多相关文章： 阳离子型金属铱配合物 氮唑类配体 单层有机发光器件 密度泛函理论

【摘要】：含有过渡金属离子的磷光发光材料近年来受到了广泛的关注。这类配合物在金属离子作用下,自旋-轨道耦合作用增强,所以可以充分利用三重态和单重态激子,从而实现高的内量子效率。其中金属铱配合物除了高的量子效率外,它还具有发光颜色容易通过配体设计调控、相对较短的激发态寿命以及优异的光热稳定性等优点。因此,金属铱配合物在电致发光器件、催化产氢、光伏电池、生物成像及化学传感器等多个研究领域表现出潜在的应用价值。其中,将阳离子型金属铱配合物作为发光材料应用到发光电化学池(LECs)中是一个重要的研究方向。LECs作为一种新型的电致发光器件相比于有机电致发光二极管(OLEDs)具有结构简单、制备方法简便,并且可以选用惰性金属作为电极等优点。但是,由于这种器件的单发光层结构,器件性能主要依赖于发光材料,因此要求材料应具有良好的载流子传输性质、光物理性质及优异的稳定性。氮唑类配体在金属铱配合物中应用非常广泛,但目前对于基于此类配体的金属铱配合物的载流子传输性能与结构的关系缺乏系统的研究；此外,要实现在全色显示和白光照明的应用,开发高效的三基色的发光材料,尤其是高效的蓝光材料仍是一个值得探索的问题。本论文中,通过配体设计,成功合成了一系列含不同氮唑类配体的阳离子型金属铱配合物,并对其光物理性质和电化学性质等进行了系统的研究。通过理论计算,进一步揭示了配合物的结构-性质的关系。具体研究内容如下：1.基于氮唑类辅助配体的阳离子型金属铱配合物的性质及其结构-性质关系研究。由于氮唑类配体本身具有较大的π-π*能隙,有利于构筑具有高能发射的金属铱配合物。因此我们选择了吡啶基-1,2,4-三氮唑作为辅助配体,以2,4-二氟苯基吡唑为主配体,成功制备了具有蓝光发射的阳离子型金属铱配合物,并在薄膜状态下获得了30.1%的高量子效率。此外,为了研究不同的氮唑类配体骨架对于配合物载流子传输能力的影响,我们又制备了一系列基于吡唑类辅助配体的配合物,并对其光物理及载流子注入及传输能力进行了对比分析。2.基于苯基三氮唑主配体的阳离子型金属铱配合物的合成及光电性能研究。我们利用芳基-1,2,3-三氮唑衍生物和吡啶基-1,2,4-三氮唑衍生物分别作主配体和辅助配体构筑了一系列高效的阳离子型金属铱配合物。通过配体调控,我们实现了配合物在薄膜状态下发射从蓝光(461 nm)到红光(649 nm)调节。通过理论计算,对该系列配合物的电子结构、光物理过程进行了详细研究。选择较高发光效率的配合物[Ir(dfptzBn)2(mptz)]PF6(3)作为发光材料制备了单层有机发光器件,最大电流效率达2.19 cdA~(-1)。
【关键词】：阳离子型金属铱配合物 氮唑类配体 单层有机发光器件 密度泛函理论
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 第一章 绪论9-26
• 1.1 引言9
• 1.2 金属铱配合物概述9-10
• 1.3 阳离子型金属铱配合物的应用及研究进展10-24
• 1.3.1 阳离子型金属铱配合物的合成10-11
• 1.3.2 阳离子型金属铱配合物在LECs中的应用11-18
• 1.3.3 化学传感器及在检测中的应用18-19
• 1.3.4 在细胞成像中的应用19-20
• 1.3.5 压致变色及AIE的研究20-22
• 1.3.6 在光催化产氢的应用22-24
• 1.4 金属铱配合物的量子化学研究24-25
• 1.5 论文的选题依据和主要研究内容25-26
• 1.5.1 选题依据25
• 1.5.2 主要研究内容25-26
• 第二章 基于氮唑类辅助配体的阳离子型金属铱配合物的设计、合成与性质研究26-39
• 2.1 引言26-27
• 2.2 实验部分27-29
• 2.2.1 主要试剂27
• 2.2.2 测试仪器及表征方法27-28
• 2.2.3 单晶结构测定28
• 2.2.4 合成路线28-29
• 2.2.5 量子化学计算29
• 2.3 结果与讨论29-38
• 2.3.1 配合物的晶体结构分析29-31
• 2.3.2 光物理性质研究31-37
• 2.3.3 电化学性质和热稳定性研究37
• 2.3.4 电子传输能力研究37-38
• 2.4 本章小结38-39
• 第三章 基于苯基三氮唑主配体的阳离子型金属铱配合物的合成及性质研究39-53
• 3.1 引言39-40
• 3.2 实验部分40-44
• 3.2.1 主要试剂40
• 3.2.2 测试仪器及表征方法40
• 3.2.3 单晶结构40-41
• 3.2.4 合成路线41-43
• 3.2.5 发光器件的制备43-44
• 3.2.6 量子化学计算44
• 3.3 结果与讨论44-52
• 3.3.1 配合物的晶体结构分析44-45
• 3.3.2 光物理性质研究45-49
• 3.3.3 配合物8的AIE性质49
• 3.3.4 电化学性质49-50
• 3.3.5 量子化学计算50
• 3.3.6 单层有机发光器件的电致发光性质50-52
• 3.4 本章小结52-53
• 参考文献53-59
• 致谢59-61
• 硕士期间发表的学术论文61

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 舒型武,郑怀礼;阳离子型有机絮凝剂研究进展[J];现代化工;2001年10期

2 郑宝庆;钱锦文;;星形阳离子型聚丙烯酰胺共聚物的制备、表征及絮凝应用[J];浙江大学学报(理学版);2007年04期

3 韩恩山;胡建修;常亮;王焕志;;阳离子型聚氨基酰胺的合成及其性能[J];精细石油化工;2006年01期

4 王军;张真真;杨许召;李刚森;;双阳离子型离子液体的合成与性能[J];化学试剂;2009年09期

5 杨蓓蓓;杨建军;吴庆云;张建安;吴明元;;阳离子型水性聚氨酯的概述与研究进展[J];中国皮革;2012年17期

6 蔡清海,张光林;淀粉改性阳离子型絮凝剂的合成[J];化学工程师;2002年06期

7 蔡慧珍,张洪涛,罗川;阳离子型无皂聚丙烯酸酯水溶胶的研制[J];化学与粘合;2003年06期

8 张光林,蔡清海,路嫔;淀粉改性阳离子型絮凝剂的研究进展[J];化学工程师;2002年01期

9 张丽君,赵树森;阳离子型助剂的合成及其在造纸中的应用[J];东北林业大学学报;1998年05期

10 陆涛,SUN Dae-Kyu,Laurence H.Hurley;3-喹啉/4-吡啶混合取代阳离子型卟啉化合物的设计、合成及其生物活性(英文)[J];中国药科大学学报;2005年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李鹏;阳离子型铱配合物的分子结构调控：光电性能与构效关系研究[D];吉林大学;2016年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 黄绍芬;含氮唑类配体的阳离子型金属铱配合物的设计合成及其性质研究[D];东北师范大学;2016年

2 何彦刚;等离子体引发聚合制备季铵盐类阳离子型聚电解质[D];河北工业大学;2006年

3 吴敏;阳离子型超细颜料的制备与性质研究[D];江南大学;2006年

，

本文编号：704687