含有POSS基團(tuán)的苝二酰亞胺系列衍生物的合成和聚集性質(zhì)研究.pdf

1、有機(jī)發(fā)光材料在有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLED)、有機(jī)傳感器等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景，是光電材料的重要分支。與傳統(tǒng)無機(jī)光電材料相比，有機(jī)光電材料在重量，工藝和成本上表現(xiàn)出了很大優(yōu)勢，而且還可以制備大面積柔性材料，這讓有機(jī)光電材料得到越來越多科學(xué)工作者的關(guān)注。但是很多有機(jī)發(fā)光材料雖然在溶液中有很強(qiáng)的熒光和很高的熒光量子產(chǎn)率，在聚集狀態(tài)下熒光量子產(chǎn)率會急劇下降甚至發(fā)生熒光猝滅，而在有機(jī)光電器件應(yīng)用中，發(fā)光材料大多是在聚集、薄膜或固態(tài)狀態(tài)下的，這就

2、要求設(shè)計(jì)合成更多的在聚集狀態(tài)下有高熒光量子產(chǎn)率的化合物。
　　由于具有優(yōu)良的光物理和光化學(xué)性質(zhì)，苝二酰亞胺（簡稱PDI）在光電材料，如液晶，有機(jī)場效應(yīng)晶體管(OFET)，有機(jī)太陽能電池等方面有廣泛的應(yīng)用前景。PDI在不同領(lǐng)域的應(yīng)用要求有不同的性質(zhì)，這可以通過對其結(jié)構(gòu)的修飾來實(shí)現(xiàn)。近年來，在有機(jī)物中引入無機(jī)基團(tuán)，改善有機(jī)物的性能已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)并取得了很大的進(jìn)展。本論文以PDI為母體，將無機(jī)材料和有機(jī)半導(dǎo)體材料連接在一起得到不同的P

3、DI衍生物，并對其性質(zhì)進(jìn)行了深入研究，探討其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。為設(shè)計(jì)高熒光量子產(chǎn)率的有機(jī)光電材料和優(yōu)良的有機(jī)半導(dǎo)體材料提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。論文包括如下幾個方面的內(nèi)容:
　　第一章:概述PDI的合成方法和基本性質(zhì)，介紹了聚集狀態(tài)下高熒光量子產(chǎn)率的PDI衍生物的研究進(jìn)展，簡要概述了含有POSS的有機(jī)無機(jī)混雜材料的性質(zhì)和應(yīng)用前景。
　　第二章:合成了一系列兩端連有POSS基團(tuán)的苝二酰亞胺，并對其結(jié)構(gòu)精細(xì)了表征。通過紫外吸收光譜、熒光光

4、譜和熒光量子產(chǎn)率計(jì)算等手段研究了這一系列化合物在稀溶液中的性質(zhì)。結(jié)果表明，POSS基團(tuán)并沒有對化合物在稀溶液中的光譜產(chǎn)生較大影響。但在固態(tài)中，POSS基團(tuán)對化合物的光譜有顯著影響:POSS基團(tuán)的加入改變了分子在固態(tài)下的排列結(jié)構(gòu)，因此影響了固態(tài)下的吸收和熒光發(fā)射，并通過晶體結(jié)構(gòu)直觀形象地解釋了分子在固態(tài)下的堆積形式。我們的研究結(jié)果揭示了POSS基團(tuán)的引入并不能像期望的那樣一定導(dǎo)致熒光量子產(chǎn)率的提高。分子在固態(tài)中的堆積結(jié)構(gòu)決定著熒光量子產(chǎn)率