新型高分子蓝色荧光材料的制备及性能（英文）

以吡唑啉为发光功能基团,设计并合成了4种新的聚酰胺类高分子化合物,采用核磁共振氢谱(H1 NMR)和凝胶色谱(GPC)对其结构进行了确证。进而测定了高分子化合物的液体及固体荧光激发、发射光谱,高分子J1,J2和J3具有良好的液体及固体荧光发光能力。所制备的高分子材料具有良好的成膜能力、成本低廉、热稳定性好,有望在电致发光器件中广泛应用。     

铽共聚荧光高分子的发光性能研究

以合成的铽三元荧光配合物为原料,采用键合法制备了16种绿色荧光高分子.通过荧光光谱分析研究它们的性能.结果表明,所有绿色荧光高分子的发光特性与铽三元荧光配合物的发光特性基本相似,均发出了铽离子的特性光,荧光表现为绿色.采用散点图和列表法研究了绿色荧光高分子化合物的荧光强度与铽三元荧光配合物单体量间的关系.结果表明,绿色荧光高分子的荧光强度与铽三元荧光单体量间不成线性关系.     

1-苯胺基萘-8-磺酸盐在各种固体基质中发光特性的研究

1-苯胺基萘 - 8-磺酸盐 (ANS)在不同的固体基质中发光特性的研究发现 :(1 ) ANS分子发射峰位置与在甲醇溶液中相比 ,发生明显的蓝移 ,可能是由于约束在固体基质中的荧光分子的运动受到一定的限制而接近单分子发光的行为。与纯粉末 ANS荧光相比 ,发生红移。ANS在极性的滑石基质中 ,发射峰移向更短的波长 ,在非极性的石蜡基质中移向更长的波长 ,反映固体基质微观环境的变化。 (2 ) ANS分子荧光寿命明显缩短 ,主要原因是在固体基质中 ,荧光发射速率常数 kf 增大。 (3) ANS分子相对量子产率明显增大 ,荧光分子运动受限 ,减弱分子之间的相互作用 ,减小了由于碰撞引起的猝灭 ,分子结构刚性增强。该结果对于研究固体基质的物化性质、探讨光化学反应中能量转移现象具有重要意义。     

基于金配合物的聚集诱导发光分子合成及其对Hg2+的检测

设计合成了一种新型聚集诱导发光分子三苯乙烯炔金-三苯基膦(1)。1溶解在DMSO中几乎无荧光,在固体状态下具有明亮的蓝色荧光,表现出典型的聚集诱导发光性能。研究表明,其聚集诱导发光特性来自于限制分子内旋转机理。1在水溶液中表现出对Hg~(2+)的荧光猝灭响应,并表现出良好的选择性和抗干扰能力。     

掺染料微结构光纤荧光传感器的理论分析

针对一般光纤荧光传感器收集荧光能力不足的缺陷,设计了一种在微结构聚合物光纤的空气孔内填充掺有机染料高折射率液体的荧光传感器.使用可调节边界条件傅里叶分解法计算了这种微结构光纤的模场分布,分析了光纤结构参量和液体折射率对荧光捕获分数的影响,结果表明,使用小纤芯半径和高于纤芯折射率的液体可以增强激发光的吸收效率,增大荧光捕...     

萘甲酸功能化的聚苯乙烯与Eu(Ⅲ)离子所形成的高分子-稀土配合物的荧光发射特性

通过大分子反应将萘甲酸(NA)键合在聚苯乙烯(PS)侧链, 制得萘甲酸功能化的聚苯乙烯PSNA。 以PSNA为大分子配基, 以邻菲罗啉(Phen)为小分子配体, 与Eu(Ⅲ)离子配位, 分别制备了高分子-稀土二元发光配合物PS-(NA)₃-Eu(Ⅲ)与高分子-稀土三元发光配合物PS-(NA)₃-Eu(Ⅲ)-Phen。 采用红外光谱(FTIR)和紫外吸收光(UV)谱对配合物进行了表征, 深入研究了配合物的化学结构与发光性能的关系, 并应用Antenna效应理论, 从微观机理上进行了深入分析。 制备了配合物的固体薄膜, 考察了固体薄膜的荧光发射性能。 研究结果表明, 大分子配基PSNA与Eu(Ⅲ)离子所形成的二元或三元高分子-稀土配合物, 均能发射出很强的Eu(Ⅲ)离子的特征荧光, 即键合在PSNA侧链的配基NA能有效地敏化Eu(Ⅲ)离子的荧光发射。 大分子侧链的萘甲酸配基比苯甲酸配基对Eu(Ⅲ)离子荧光发射具有更强的敏化作用。 第二配体的协同配位效应导致三元配合物的荧光发射强度高于二元配合物。     

掺染料微结构光纤荧光传感器的理论分析

针对一般光纤荧光传感器收集荧光能力不足的缺陷,设计了一种在微结构聚合物光纤的空气孔内填充掺有机染料高折射率液体的荧光传感器.使用可调节边界条件傅里叶分解法计算了这种微结构光纤的模场分布,分析了光纤结构参量和液体折射率对荧光捕获分数的影响,结果表明,使用小纤芯半径和高于纤芯折射率的液体可以增强激发光的吸收效率,增大荧光捕获分数,提高光纤荧光传感器的灵敏度.     

铕-芳香羧酸-丙烯腈三元配合物的合成及发光性能研究

以对甲基苯甲酸、大茴香酸、间氯苯甲酸、苯甲酸和对羟基苯甲酸为第一配体,丙烯腈为反应型配体,合成了五种新的铕-芳香羧酸-丙烯腈三元配合物。通过元素分析,EDTA配位滴定分析,热分析,红外、紫外和荧光光谱分析对目标配合物的组成、结构进行了表征,并研究了它们的发光性能。结果表明,五种新的反应型铕三元配合物均具有良好的发光性能,各芳香羧酸向铕离子传递光能的能力为：对甲基苯甲酸＞苯甲酸＞间氯苯甲酸＞对羟基苯甲酸＞大茴香酸,将这些含反应型配体丙烯腈的发光铕配合物引入高分子化合物中可望合成出键合型铕高分子发光材料。     

树枝状热活化延迟荧光材料研究进展

树枝状发光材料是一类由中心核和外围树枝构成的具有三维空间结构的发光功能材料,既具有有机小分子发光材料明确的化学结构和确定的分子量,又具有高分子发光材料的良好溶液加工性能,是发展低成本、高效率有机电致发光器件的重要材料体系。具有热活化延迟荧光效应的树枝状发光材料能够通过反向系间窜越过程将三线态激子转变为单线态激子而发出荧光,其器件理论内量子效率可以达到100%,是开发设计高效树枝状发光材料的有效途径。近年来,在分子设计方面,树枝状热活化延迟荧光材料取得了重要进展,形成了种类丰富的材料体系,同时其器件性能得到了大幅提升。本文根据树枝状热活化延迟荧光材料的中心核进行分类,围绕其分子设计、光物理特性和器件性能,总结和评述了国内外研究者在该领域的主要研究进展,并分析了其未来发展所面临的机遇和挑战。     

三维网状配位聚合物[Zn（HBIDC）·H2O]n的合成、晶体结构及光谱性质研究

以苯并咪唑-5,6-二羧酸(H3BIDC)为配体,通过水热条件下的自组装技术制备出一个三维网状结构的锌配位聚合物[Zn(HBIDC).H2O]n(1)。用X射线单晶衍射、元素分析和IR表征了1的结构,用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线研究了1在DMSO溶液中和固态时的光学性能。1在室温DMSO溶液中,最大发射峰是在481nm,呈现蓝色荧光;而在固体状态下,在493nm处有一强蓝光发射峰,这均是基于苯并咪唑-5,6-二羧酸中心的单重激发态到单重基态(π*→π)的跃迁发射。实验表明1具有较高的荧光量子产率并可作为潜在的蓝色发光材料。     

5-呋喃基-1-苯并噻唑基吡唑啉类荧光化合物的合成及光谱分析

吡唑啉衍生物具有高的蓝色荧光,并且具有高量子效率,很易于用作发光材料中电子传输层。依据Schellhammer经验中化学结构与荧光性关系,在吡唑啉的1-位引入了苯并噻唑基,3-位引入苯基衍生物,使其具有荧光性,5-位引入呋喃基作为助色团,可使荧光波长红移,增加荧光性。文章设计并合成了六种5-位引入呋喃基苯并噻唑吡唑啉类荧光化合物,通过红外光谱、荧光光谱、1HNMR、元素分析对合成的化合物进行了表征,表明这类化合物具有良好的荧光性,其最大发射波长在440～460 nm之间,经过分析得知其荧光强度的大小与衍生物中不同的取代基有关。     

新型吡唑啉类荧光化合物的合成及光谱分析

吡唑啉衍生物作为荧光增白剂具有优良的性质,已被广泛应用于染料工业。根据Schellhammer化学结构与荧光性的经验,在吡唑啉环的1-位引入苯并噻唑基,3-位引入吲哚基,5-位引入苯基衍生物,设计并合成了六种新的吡唑啉衍生物,并且通过红外光谱、1H NMR谱、质谱和元素分析进行了确证。化合物的荧光性能测定结果显示此类化合物具有良好的荧光性,均可吸收353 nm左右紫外光,最大发射波长在430～443 nm之间,是一类很有发展前途的蓝紫色荧光化合物。荧光最大发射波长和荧光强度与取代基有关,在苯并噻唑上引入6-Br基团,化合物的荧光发射波长发生蓝移,且强度增大;而引入CH₃基团,化合物的荧光发射波长发生红移,且强度降低。取代基和溶剂极性对荧光量子产率的影响较小。荧光相对强度与荧光量子产率没有直接关系。     

新型氟代三苯胺衍生物的合成和光谱特性研究

设计和合成了一种新型氟代三苯胺衍生物——N,N,N′,N′-四苯基-[2′,2″,3′,3″,5′,5″,6′,6″-八氟对四联苯]-4,4″′-二胺(OFTPA)。通过元素分析、熔点测定、红外光谱和1 H NMR谱等手段对OFTPA的分子结构进行了表征,并对其主要的红外光谱吸收峰和1 H NMR谱带进行了归属分析。利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和循环伏安法(CV)对OFTPA的电子能级结构和发光性能进行了研究。紫外-可见吸收光谱测定结果表明,OFTPA薄膜的最大吸收峰波长为355nm,光学带隙(Eg)为3.09eV。荧光光谱测定结果表明,OFTPA薄膜在365nm紫外光的激发下,产生发光峰波长在448nm附近、半峰宽(FWHM)为68nm的蓝光发射,色纯度高,有望成为优良的蓝光发射材料。循环伏安法测定结果表明,OFTPA的最高占有轨道(HOMO)能级为-5.41eV,最低空轨道(LUMO)能级为-2.32eV,具有良好的空穴传输性能。研究结果为进一步研究其在有机光电器件中的应用提供了参考。     

槲皮素作为荧光探针对氟离子的识别作用

槲皮素为天然黄酮类化合物,广泛存在于植物的根、茎、叶、花和果实中。槲皮素作为荧光探针检测氟离子不仅具有较好的选择性和灵敏度,而且与合成的荧光探针比,还具有来源广、环保、无毒等优点。实验将不同阴离子(F-,Cl-,Br-,I-,ClO-₄,H₂PO-₄)分别加入到槲皮素的二甲基亚砜(DMSO)溶液中,考查槲皮素溶液的荧光强度变化。实验发现当加入氟离子后,槲皮素在500 nm处的荧光发射峰的强度降低,发生荧光猝灭,且其猝灭程度随着氟离子浓度的增大而改变,即荧光强度随着氟离子浓度的增大而减小,并呈线性变化。而其他阴离子的加入对槲皮素和槲皮素-氟离子体系的荧光发射强度影响不大,说明其他阴离子不影响槲皮素对氟离子的识别,显示了槲皮素对氟离子具有较好的选择性。由荧光滴定光谱和荧光滴定曲线得到槲皮素对氟离子的滴定方程为：y=-13.36x+173.4,线性关系为R2=0.991,线性范围为1.0×10-6～8.0×10-6 mol·L-1,最低检测限为1.0×10-7 mol·L-1,表明槲皮素对氟离子的识别具有较高的灵敏度。进一步实验表明槲皮素识别氟离子的机理可能是氟离子的加入破坏了溶液体系的氢键,改变了槲皮素分子的共轭状态,发生分子内电荷转移,促使槲皮素荧光猝灭。用该法成功检测了样品中微量氟离子,回收率为100.67%～102.44%,精确度较好,测定结果稳定。     

CCD紫外增强薄膜旋涂法工艺优化

在硅基探测器的入射窗上制备荧光下转换薄膜,是一种有效降低成本的紫外荧光增强技术。从理论上探讨了由聚二甲基硅氧烷与颜料黄101混合胶体的紫外荧光薄膜旋涂工艺参数与性能之间关系,搭建紫外荧光薄膜应用于光谱分析的性能测试实验平台,对紫外荧光增强薄膜旋涂工艺参数质量配比、旋涂转速进行优化。光谱分析探测器有两个主要指标,光谱响应灵敏度和光谱分辨率,分析与实验结果表明,利用旋涂法制备紫外增强荧光薄膜,旋涂转速将直接影响薄膜的厚度、表面粗糙度和荧光物质的分布,从而影响光谱分析系统的分辨率;紫外荧光增强薄膜的增强效率与荧光溶剂聚二甲基硅氧烷与荧光物质颜料黄101的质量比密切相关,质量比低无法满足对紫外响应效率的提高,但高质量比,荧光物质处在聚集态荧光自猝灭严重,也不利于增强薄膜的紫外响应效率。最终,在薄膜旋涂工艺优化的基础上,旋涂转速2 500～3 000 r·min-1,荧光物质与荧光溶剂质量比为7∶100制备出紫外荧光增强薄膜。汞灯特征光谱测试结果表明该薄膜313 nm紫外波长处探测响应灵敏度提高了1.6倍左右,对比分析镀膜前后特征光谱的半波带宽,镀制紫外增强荧光薄膜对其影响很小。     

一种新型荧光探针的合成及其对Cu~(2+)的选择性识别

设计并合成能用于识别铜离子的荧光探针N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基-3-甲酰肼-香豆素(FKBA),通过质谱、红外光谱、元素分析、~1 H NMR、~(13) C NMR等方法对该荧光探针FKBA进行表征;采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法对FKBA与金属离子的相互作用进行了研究。结果表明FKBA对Cu~(2+)有良好的选择性和灵敏度。向含有FKBA的溶液中加入Cu~(2+),其吸收峰发生红移,且强度增大。而向该溶液中,加入Al ~(3+),Ag~+,Ba~(2+),Cd~(2+),Ca~(2+),Co~(3+),Fe~(3+),Cr~(3+),Hg~(2+),Mg~(2+),K~+,Mn~(2+),Ni ~(2+),Na~+,Zn~(2+)和Pb~(2+)等其他16种金属离子时,FKBA的紫外吸收仅发生细微的变化。FKBA作为化学传感器对Cu~(2+)的选择性是通过与一系列与环保和生物功能相关的金属离子相互作用得到验证。FKBA中加入Cu~(2+)时,FKBA的荧光强度明显猝灭,其他16种金属离子对FKBA的荧光强度几乎没有影响。不同的金属离子分别与Cu~(2+)共存时FKBA的荧光光谱猝灭程度相同,说明FKBA具有良好的抗干扰能力。向FKBA中加入EDTA,FKBA的荧光强度得到恢复。FKBA中加入Cu~(2+),溶液颜色变成棕色,加入EDTA后又恢复到初始颜色。说明FKBA的荧光减弱不是Cu~(2+)催化FKBA分解而是FKBA与Cu~(2+)络合。在酸性环境中,FKBA的希夫碱结构不稳定,部分FKBA分解成其他的荧光物质。据IUPAC(cDL=3Sb/m)测得检测限为0.13μmol·L~(-1)。对实际样品中的Cu~(2+)浓度进行分析,表明FKBA可作为荧光传感器用于实际样品的Cu~(2+)检测。     

Preparation of hybrid bimodal mesoporous silicas loaded with various capacity of 1,8-naphthalic anhydride and their luminescent properties

The novel luminescent hybrid bimodal mesoporous silicas (LHMS) modified with different amount of (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES) on the mesoporous surface and then loaded with various capacity of 1,8-naphthalic anhydride (NA) were synthesized through two-step route. The relative hybrid materials were characterized by XRD, N₂ adsorption-desorption isotherms, ²⁹Si NMR, TG and PL, and the results show that the bimodal pore system is a suitable host matrix for the fluorescent materials. After modification by using propylamine group as a linker, the surface area and the pore volume of resultant samples decreased with the increasing concentration of APTES in tetrahydrofuran solution and the amount of the NA, respectively. The luminescent behaviors of LHMS indicated that the fluorescence intensity and position of emission spectra depended on the various preparation parameters, especially including the concentration of APTES in the tetrahydrofuran solution during the modification process and mass ratio of NA with the modified mesoporous silicas. Particularly, their blue-shift effectiveness of the position of the emission peak was remarkable with the loading NA amount decreased. The detailed mechanism was also discussed.     

Fluorescent enhancement effect in heterometallic terbium-lanthanum hybrid molecular materials obtained by functional bridge grafting to silica network

A new monomer, TBBA-APMES, has been synthesized by grafting 3-aminopropyl-methyl-diethoxylsiliane (APMES) to 4-tert-butylbenzoic acid (TBBA) and characterized by H NMR, C NMR and Fourier transform infrared (FT-IR). The monomer acts as a functional ligand for Tb and La ion and as a sol-gel precursor. Luminescent hybrid materials consisting of terbium-lanthanum complex covalently bonded to a silica-based network have been obtained in situ via a sol-gel approach. Through the co-hydrolysis and polycondensation, Tb³⁺ and La³⁺ can be introduced in the same molecular hybrids through the chemical Si-O network and fluorescent enhancement is observed. The luminescent behavior has been studied with the different ratios of Tb³⁺-La³⁺, suggesting that the luminescence intensities of hybrids can be enhanced obviously by the existence of La³⁺. The enhanced fluorescence effect may be due to the strengthening of intramolecular energy transfer efficiency by La³⁺.     

蒜氨酸与牛及人血清白蛋白的相互作用

运用荧光光谱和同步荧光光谱法,研究在pH 7.40的Tris-HCI缓冲体系下,蒜氨酸与牛血清白蛋白(BSA)和人血清白蛋白(HSA)的相互作用。采用荧光分光光度计,以280 nm为激发波长,扫描300～500 nm范围的荧光发射光谱;分别设置波长差Δλ=15 nm和Δλ=60 nm扫描同步荧光光谱图;用Stem-Volmer和Lineweaver-Burk方程及热力学方程处理数据。荧光光谱法结果表明蒜氨酸能猝灭BSA及HAS的荧光;得到蒜氨酸与BSA反应的结合常数在298和310 K时分别9.81×102和6.15×102 L·mol-1;与HSA反应的结合常数在298和310 K时分别2.21×102和6.84×102 L·mol-1;蒜氨酸与两种蛋白的反应均为自发进行;与BSA的作用力为静电作用而与HSA的作用为疏水作用力;同步荧光光谱表明,蒜氨酸与BSA作用过程中主要影响酪氨酸残基,对HSA中的两种氨基酸残基均有影响。实验结果为研究蒜氨酸与生物小分子物质相互作用的机制提供了一定的理论依据。     

聚邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸/纳米ZnO复合物的制备及其荧光性能研究

利用原子转移自由基聚合(ATRP)法对合成的新单体邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸(o-MAABA)进行聚合,通过核磁验证得到符合预先设计的、结构明确的聚合物,聚合物分子量为7900;将纳米ZnO引入到该聚合物P(o-MAABA)中,得到聚合物/纳米ZnO粒子复合物.用红外光谱和差热分析方法对聚合物和复合物进行了表征,并采用透射电镜(TEM)观察了复合物粒子的形貌.红外光谱表明纳米ZnO确实被引入到聚合物链中,并且与聚合物中的某些官能团发生了一定的相互作用;差热分析表明P(o-MAABA)/纳米ZnO复合物的热稳定性较原来聚合物P(o-MAABA)有所提高;TEM观察表明复合物粒子基本为球状,表面较为光滑.P(o-MAABA)/纳米ZnO复合物表现出特殊的荧光性能,与聚合物相比荧光光谱发生红移,并且复合物溶解性较好,能成膜,可望在发光材料方面得到应用.