聚集诱导发光萘二酰亚胺衍生物的设计、制备、光电性质及应用研究

发布时间:2021-01-16 19:56
  兼具高导电性和强聚集态发射特性的有机半导体材料,是有机发光晶体管和激光器的理想材料。然而,高导电性共轭分子易产生聚集淬灭效应(ACQ),导致荧光的减弱和淬灭,使得此类材料较少。而具有聚集诱导效应(AIE)的材料在聚集态可展现强烈的光致发光特性,已有少量关于利用AIE的分子结构设计策略,获得兼具聚集态发光及n型载流子传输特性材料的报道,然而,所得材料的电子迁移率较低,难以实际应用。高导电性和强聚集态发射特性的有机半导体材料仍亟待开发。萘四酰二亚胺(NDI)分子具有良好的共轭平面性及吸电子能力,已被广泛应用于n型场效应晶体管中;且其聚集态具有一定的荧光特性,是设计兼具高电荷传输能力和高固态发光材料的潜在分子。本论文通过AIE分子结构设计策略,结合NDI与典型AIE结构单元,成功获得兼具高载流子迁移率和高效固态发射的材料,并系统研究了其结构、光电特性及生物成像性能。具体研究内容如下:(1)设计合成以NDI为核心、三苯乙烯为AIE模块、双键为连接单元的目标分子TEN。通过生长并解析单晶结构确定TEN分子结构,单晶结构分析还发现分子内部及分子间存在的C-H…O氢键可诱导特殊的一维堆积模式。(2)... 

【文章来源】:中国科学院大学(中国科学院重庆绿色智能技术研究院)重庆市

【文章页数】:71 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

聚集诱导发光萘二酰亚胺衍生物的设计、制备、光电性质及应用研究


有机场效应晶体管的结构示意

示意图,机理,示意图


聚集诱导发光的萘二酰亚胺衍生物的设计、制备及光电性能与应用研究10图1-14RIM机理示意图。图片摘自Ref46Figure1-14SchematicmechanismofRIM.ImagefromRef46此外,J-聚集体形成也能产生AIE效果。区别于完全重叠的π-π面面堆积的H-聚集态,J-聚集指共轭分子的平面产生错位或者倾斜的堆积模式(图1-15所示),表现为固相下吸收波长和荧光发射波长的红移。[45]图1-15三种J-聚集排列的示意图。图片来自Ref45Figure1-15SchematicrepresentationofthepossiblearrangementsofdyemoleculesinJ-typeaggregates.ImagefromRef451.2.2聚集诱导发光材料的应用研究现状AIE概念自2001年首次提出以来,已吸引学术界和科技界的巨大研究兴趣,并产生了种类繁多、功能多样的AIE基材料,进一步推动技术革新。比如,AIE效应为开发以发光方式运作的新型传感系统提供了可能性;AIE材料是制造具有良好光、热稳定性的高性能光电器件的理想材料。迄今为止,在许多高科技领域,

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聚集诱导发光的萘二酰亚胺衍生物的设计、制备及光电性能与应用研究10图1-14RIM机理示意图。图片摘自Ref46Figure1-14SchematicmechanismofRIM.ImagefromRef46此外,J-聚集体形成也能产生AIE效果。区别于完全重叠的π-π面面堆积的H-聚集态,J-聚集指共轭分子的平面产生错位或者倾斜的堆积模式(图1-15所示),表现为固相下吸收波长和荧光发射波长的红移。[45]图1-15三种J-聚集排列的示意图。图片来自Ref45Figure1-15SchematicrepresentationofthepossiblearrangementsofdyemoleculesinJ-typeaggregates.ImagefromRef451.2.2聚集诱导发光材料的应用研究现状AIE概念自2001年首次提出以来,已吸引学术界和科技界的巨大研究兴趣,并产生了种类繁多、功能多样的AIE基材料,进一步推动技术革新。比如,AIE效应为开发以发光方式运作的新型传感系统提供了可能性;AIE材料是制造具有良好光、热稳定性的高性能光电器件的理想材料。迄今为止,在许多高科技领域,

【参考文献】:
期刊论文
[1]High mobility organic semiconductors for field-effect transistors[J]. Xike Gao,Zheng Zhao.  Science China(Chemistry). 2015(06)



本文编号:2981434

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