烷基苝酰亞胺-多孔SiO-,2-復(fù)合材料制備及光譜表征.pdf

1、N，N-雙十二烷基苝酰亞胺（DDPDI）是一種具有π-共軛結(jié)構(gòu)的平面型分子，單分子狀態(tài)時(shí)熒光量子效率很高。在高濃度溶液和固體中極易形成π-π聚集體導(dǎo)致熒光淬滅。多孔SiO2具有較大的比表面積和孔容，是一種良好的載體。以多孔SiO2為載體，制備單分子態(tài)N，N-雙十二烷基苝酰亞胺/多孔SiO2復(fù)合材料在發(fā)光材料領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。無(wú)機(jī)骨架的作用導(dǎo)致N，N-雙十二烷基苝酰亞胺光譜寬化或移動(dòng)，很難根據(jù)N，N-雙十二烷基苝酰亞胺單分子光譜線(xiàn)型

2、表征其在多孔SiO2上負(fù)載狀態(tài)。本論文將N，N-雙十二烷基苝酰亞胺分別負(fù)載在介孔材料MCM-41和海泡石纖維中，用X-射線(xiàn)衍射、透射電鏡、掃描電鏡、N2-吸附等技術(shù)表征了復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，采用吸收光譜和發(fā)射光譜研究N，N-雙十二烷基苝酰亞胺的負(fù)載狀態(tài)。 采用吸收光譜和熒光光譜分析了N，N-雙十二烷基苝酰亞胺在甲苯溶液中聚集時(shí)不同電子振動(dòng)態(tài)之間的躍遷相對(duì)強(qiáng)度的變化規(guī)律，提出了根據(jù)0-1和0-0躍遷強(qiáng)度比值判斷聚集體形成的方法。同時(shí)，根

3、據(jù)等平衡常數(shù)模型，通過(guò)對(duì)吸收光譜數(shù)據(jù)的最小二乘擬合得N，N-雙十二烷基苝酰亞胺聚集過(guò)程的平衡常數(shù)K為4.45×104L/mol，計(jì)算了聚集數(shù)（Xn）的比例隨濃度的分布。單分子狀態(tài)下，吸收光譜0-1和0-0躍遷相對(duì)強(qiáng)度恒定，約為0.670；隨著二聚體形成，0-1和0-0躍遷相對(duì)強(qiáng)度逐漸增大，當(dāng)三聚體、四聚體等高聚體形成時(shí)，0-1和0-0躍遷相對(duì)強(qiáng)度急劇增大，與聚集數(shù)計(jì)算結(jié)果吻合。 以介孔材料MCM-41為基體，通過(guò)液相吸附法制備N(xiāo)

4、，N-雙十二烷基苝酰亞胺/MCM-41復(fù)合物，利用吸收光譜分析N，N-雙十二烷基苝酰亞胺的負(fù)載狀態(tài)。堿性條件下制備的MCM-41對(duì)N，N-雙十二烷基苝酰亞胺吸附能力較低，在負(fù)載量低于5.0mg/g時(shí)，N，N-雙十二烷基苝酰亞胺以單分子形式負(fù)載于MCM-41表面，熒光光譜在536nm處存在強(qiáng)熒光發(fā)射峰。負(fù)載量高于10.0 mg/g時(shí)，N，N-雙十二烷基苝酰亞胺在MCM-41表面形成聚集體。但生色團(tuán)間的π-π作用力小，振動(dòng)耦合作用弱，吸收光

5、譜和發(fā)射光譜的0-0，0-1振動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)清晰，熒光強(qiáng)度隨負(fù)載量升高而減小。 以海泡石纖維為基體，通過(guò)液相吸附法制備N(xiāo)，N-雙十二烷基花酰亞胺/海泡石纖維復(fù)合物，研究了海泡石纖維吸附N，N-雙十二烷基苝酰亞胺的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，利用吸收光譜分析N，N-雙十二烷基苝酰亞胺的負(fù)載狀態(tài)。海泡石多孔纖維吸附N，N-雙十二烷基苝酰亞胺過(guò)程服從General吸附動(dòng)力學(xué)模型，室溫下，速率常數(shù)kn為0.11276，19～50℃溫度區(qū)間吸附活化能為8.1