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《新型苝酰亞胺衍生物的合成、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及其光電性質(zhì)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、新型苝酰亞胺衍生物的合成、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及其光電性質(zhì)研究Synthesis,aggregatedstructureandoptoelectronicpropertiesofnovelperylenediimidederivatives一級學科：材料科學與工程學科專業(yè)：材料學作者姓名：賁海婕指導教師：蔣世春教授天津大學材料科學與工程學院二零一七年五月萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學或其他教育機構(gòu)的學
2、位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：簽字日期：年月日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解天津大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤。（保密的學位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學位論文作者簽名：導師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日萬方數(shù)據(jù)本論文的研究工作得到了國家自然科學基金（基金號213
3、04069）的資助。ThisworkissupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(21304069).萬方數(shù)據(jù)摘要苝酰亞胺（PeryleneDiimide，PDI）類化合物具有優(yōu)異的光化學穩(wěn)定性，極高的熒光量子產(chǎn)率，對可見光區(qū)到紅外光區(qū)的光都有很強的吸收，因此在熒光傳感材料、太陽能電池、有機場效應晶體管等方面都得到了廣泛的研究和應用。通過對苝酰亞胺分子進行化學修飾，以調(diào)控該類化合物的自組裝行為和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，是獲得具有新穎光電性質(zhì)苝酰亞胺類材料的重要手段之一。本論文的主要目標是：以苝酰亞胺
4、為基本單元，通過高效合成方法對其分子結(jié)構(gòu)進行調(diào)控，進而對其自組裝、相行為和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)研究，并考察其發(fā)光效率及載流子傳輸性能，闡明材料聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與光電性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系，為具有特殊超分子結(jié)構(gòu)和新型光電性能的有機功能材料的研究提供理論和實驗依據(jù)。主要內(nèi)容如下：第一章：概述了苝酰亞胺及其衍生物的研究背景、合成方法、基本性質(zhì)及其在多個領域的應用，然后從分子結(jié)構(gòu)調(diào)控和光電功能探索的角度提出了本論文的研究課題。第二章：以四氯苝酰亞胺為基本原料，通過鈀金屬催化的高效偶聯(lián)反應制備了噻吩稠合的苝酰亞胺衍生物，并將不同的烷基鏈引入噻吩稠合苝酰亞胺的酰亞胺位，設計并合成
5、了一類新型雜環(huán)稠合苝酰亞胺衍生物。一方面研究了烷基鏈取代基對噻吩稠合苝酰亞胺衍生物相行為和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的影響；另一方面通過渡越時間法考察了該類衍生物的載流子傳輸性能，其中，具有扇形烷基鏈-32-1-1取代基的衍生物在室溫晶態(tài)時載流子遷移率可達到3.5×10cmvs。因此，這類分子體系有望作為新型的電子傳輸材料在分子電子學相關領域得到應用。第三章：噻吩稠合苝酰亞胺具有很強的分子間作用力，在濃溶液特別是本體狀態(tài)下，會發(fā)生明顯的聚集現(xiàn)象，導致材料的熒光發(fā)生嚴重淬滅。在本章中，將具有位阻效應的籠狀寡聚倍半硅氧烷（PolyhedralOligomericSilse
6、squioxane，簡稱POSS）引入噻吩稠合苝酰亞胺的酰亞胺位，以調(diào)節(jié)其自組裝行為和發(fā)光性質(zhì)。實驗結(jié)果表明POSS基團可有效抑制苝酰亞胺芳核間的π-π堆積，使該類衍生物形成特殊的離散晶體結(jié)構(gòu)，從而提高其在本體中的熒光量子產(chǎn)率。且該類衍生物可通過相轉(zhuǎn)移法自組裝成幾百微米長的帶狀晶體，在有機光電器件方面具有潛在的應用價值。此外，這種化合物可以作為氟離子檢測的可視傳感器及比率傳感器；基于電子轉(zhuǎn)移和硅氧鍵斷裂的雙重機制，其對氟離子的檢測具有快速、靈敏、單一響應的特點。I萬方數(shù)據(jù)第四章：通過分散聚合法，制備了具有高發(fā)光效率、易分散、抗光漂白、粒徑均一等優(yōu)點的P
7、OSS-苝酰亞胺聚合物微球。微球體系可以分散苝酰亞胺分子，阻礙分子的聚集作用，POSS基團的引入可進一步提高其熒光量子產(chǎn)率。最終，所制備的熒光微球具有很高的熒光量子產(chǎn)率，高達68%，這是目前已知報導中苝酰亞胺類微球材料最高的熒光量子產(chǎn)率。關鍵詞：苝酰亞胺；噻吩稠合；籠狀寡聚倍半硅氧烷；聚集態(tài)結(jié)構(gòu)；熒光量子產(chǎn)率；熒光探針；熒光微球II萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTPerylenediimide(PDI)derivativeshaveattractedextensiveattentionduetotheiroutstandingchemicalandphotoc
8、hemicalstabilities,highfluorescencequantumyield
