聚集诱导发光体系:化合物种类、发光机制及其应用

聚集诱导发光(AIE)体系是近年来备受关注的一个研究领域,目前该领域已经积累了较为丰富的AIE化合物的分子设计理念和相应的对AIE机制的理解。AIE体系的研究为固态强发光材料特别是备受聚集发光猝灭难题困扰的有机电致发光材料提供了全新的分子设计思路。本文纵观该领域的研究进展,对AIE化合物种类、发光机制及其相关应用做出了较为详尽的综述报道。具有AIE性质的化合物主要包括多芳基取代的杂环化合物、多芳基乙烯类化合物、分子内电荷转移化合物、含有氢键的化合物、聚合物等。这些化合物的AIE发光机制也各有不同,包括分子内旋转受限、非辐射失活衰减受限、分子构象扭曲以避免形成激基缔合物以及利用特殊的分子堆积方式如J-聚集、交叉分子堆积、由分子间的C—H…π作用或特殊的氢键作用形成相应的发光聚集体等。基于其特殊的AIE性能,AIE化合物可广泛应用于化学传感、生物传感、生物标记、电致发光以及逻辑门器件等领域。     

有机电致磷光材料的分子设计：从主体材料到客体材料

有机电致磷光器件的设计和利用，可以突破由三线态激子跃迁自旋禁阻引起的有机电致荧光器件量子效率的限制。本文综述了有机电致磷光器件和材料的研究进展，主要介绍了主体材料和客体材料的研究现状，特别是蓝光磷光器件主客体材料的研究情况。     

螺双芴在电致发光材料领域的应用

螺双芴分子具有非平面的空间结构，两个芴单体以sp^3杂化的C原子为中心桥联在一起。将其引入到具有电致发光特性的分子中，对于提高分子的热稳定性和光谱稳定性等方面具有很大的应用价值。本文主要介绍了近年来螺双芴结构在有机／聚合物电致发光材料的分子设计上的研究进展，并对研究前景作了简要的展望。     

基于给-受体结构的热活化延迟荧光材料

热活化延迟荧光（TADF）材料由于第一单线态（S₁）与三线态激发态（T₁）之间的能级差较小,使得三线态激子能够有效地系间窜越至单线态发光,实现100%的激子利用率,在有机发光二极管（OLED）等领域得到广泛应用,是目前有机电子学研究的热点之一。基于给-受体（D-A）结构构建TADF材料具有分子设计简便、易于制备、性能优异等特点,引起了人们的普遍关注。本文综述了基于D-A结构设计TADF材料的基本原则,依据给受体构筑单元的不同,概括了各类TADF材料的结构和性能特点以及在器件应用等方面的最新研究进展,最后总结了D-A结构型TADF材料尚存在的问题,并对其未来的关键研究方向进行了分析和展望。     

联萘酚衍生物的光电功能及其应用*

联萘酚及其衍生物具有C₂轴不对称性、修饰位点多、手性构型高度稳定等特点,在分子或离子识别、有机电致发光（OLED）、非线性光学以及分子机器等光电功能材料领域得到了广泛研究并展现出良好的应用前景。本文依据联萘酚衍生物光电功能材料分子结构的不同,总结了其结构修饰的设计原理、修饰方法及其应用,评述了各位点修饰材料的结构和光电性能的关系：单位点及多位点修饰的联萘酚,主要是通过氢键作用、光诱导电子转移（PET）等机理实现分子或离子识别,多应用于荧光化学传感器;双位点修饰的联萘酚,主要是利用扭转非平面结构和π共轭特性等调节光电性能,广泛应用于OLED;同样,基于C₂轴不对称性和手性诱导特性,联萘酚衍生物在非线性光学以及分子机器等领域也展现出良好的应用。最后,展望了联萘酚类光电功能材料的研究和发展方向。     

含磷有机电致发光材料*

有机电致发光材料是有机电子学和光电信息功能材料领域的研究热点之一,在有机π共轭体系中引入杂原子是一种有效调节材料光电性能的手段。磷原子既可以通过其d轨道与π共轭体系间的σ-π相互作用来改变材料的电子结构,又具有很好的可修饰性,如被氧化、硫化或与金属配位等,从而能有效地调控材料的光电性能。因此,磷原子的引入为有机光电功能材料的分子结构设计和光电性能改善等方面的研究提供了广阔的空间,近年来得到了研究者较多的关注。本文根据引入磷原子的不同方式,综述了磷杂环戊二烯、二噻吩并磷杂环戊二烯、磷芴以及磷杂聚苯撑乙烯等材料的结构特点和在有机电致发光材料方面的研究现状,展望了含磷有机电致发光材料的应用前景和发展趋势。     

基于阳离子型共轭聚合物与酶底物探针的磷酸酯酶检测新方法

建立了一种基于阳离子型共轭聚合物与酶底物探针的磷酸酯酶检测新方法. 阳离子型共轭聚合物通过静电吸引与荧光素修饰的带负电荷的三磷酸腺苷结合, 并发生荧光能量共振转移; 当加入磷酸酯酶时, 它可以催化底物三磷酸腺苷上的磷酸酯基团逐渐水解, 得到不带电荷的腺苷, 从而使阳离子型共轭聚合物得以释放, 能量转移效率下降. 实验结果表明, 能量转移效率下降的程度与酶的浓度相关. 该方法操作简单, 响应速度快, 灵敏度高, 易于扩展至其它能催化底物电荷密度变化的酶的检测, 而且还有望应用于对酶具有抑制作用的药物分子的筛选.     

阳极氧化法制备二氧化钛纳米管及其在太阳能电池中的应用

介绍了阳极氧化法制备二氧化钛纳米管的技术发展历程, 论述了其制备过程及生长机理, 探讨了电解液、pH值、氧化电压、氧化时间、氧化温度和后处理方法等因素对TiO₂纳米管结构和形态的影响, 综述了近几年来利用TiO₂纳米管组装染料敏化、量子点和本体异质结等太阳能电池所取得的进展, 展望了其未来发展趋势和应用前景.     

基于重金属配合物的阳离子磷光化学传感器

金属阳离子在生命科学和环境科学中扮演着重要的角色.在生命科学和环境检测领域,对这些金属阳离子进行定性和定量检测有着重要的意义.磷光重金属配合物以其优异的光物理性质在金属阳离子检测领域具有非常好的应用前景,如大的斯托克斯位移可以很容易区分激发和发射,长的发光寿命可使用时间分辨技术与背景荧光信号相区分以提高检测的信噪比和灵...     

芴类蓝光材料的长波发射问题研究进展

有机电致发光技术在通信、信息、显示和照明等领域显现出巨大的商业应用前景, 十几年来一直是光电信息领域的研究热点之一. 相对于无机电致发光材料, 有机电致发光材料具有许多优点. 芴作为一种具有刚性平面联苯结构的化合物, 由于具有宽的能隙、高的发光效率和结构上易于修饰等特点, 是一类受到各方面广泛关注的蓝光材料. 芴类蓝光材料的一个缺点是薄膜在空气中退火或器件在长时间运行后会出现长波发射, 严重影响其综合电致发光性能. 目前认为是由分子间激基缔合物、芴酮或者两者共同作用引起了该长波发射. 经过各方努力, 芴类蓝光材料的长波发射问题趋向于被完全解决. 本文结合自己的工作, 从材料合成的角度综述了国内外在研究芴类蓝光材料的长波发射问题方面所取得的进展, 并对下一步需要研究的热点问题作了展望.