导读:本文包含了变色荧光论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:多金属氧酸盐,薄膜,电化学,变色-荧光开关
变色荧光论文文献综述
付志静[1]（2019）在《基于多金属氧酸盐的变色—荧光开关及其传感应用的研究》一文中研究指出系统的颜色和荧光信号在外界刺激(光、电、化学试剂等)下能够可逆地发生“漂白-着色”和“呈现-淬灭”的变化,称之为变色-荧光开关。基于变色开关和荧光开关信号易检测、信号变化肉眼可视、诱发条件易实现且可控性强、响应速度快、可循环使用等特点近年来其在军事伪装、防伪、生物/化学传感、分子逻辑门、信息存储、光电显示器件等传统与新兴领域备受关注,引起了学者们高涨的研究热情,从而促进了变色、荧光功能材料的发展。变色开关的实现一般是基于变色功能材料本身的性质,而荧光开关则可以分别通过形成激基缔合物、分子内电荷转移、光诱导电子转移以及荧光共振能量转移等机理实现;对于两者来说,根据引起“开”“关”变化的外界刺激可以分为光致、电致、热致、化学响应等不同类型。多金属氧酸盐(多酸,POMs)是一类可以兼具可逆变色性质和荧光性质于一身的无机金属氧簇,其晶体大小在纳米尺度,组成多酸的金属元素多达七十多种,其种类之多、结构之丰富可想而知,因此决定了多酸多样的性质,如良好的热稳定性、电子以及质子传输和贮存能力、磁性、丰富的可修饰性、可逆的氧化还原和变色性质以及发光性质等,使得其在催化、医药、生物、材料、能源等领域表现出色。本论文借助多酸稳定可逆的氧化还原性质、变色性质以及发光性质,分别将多酸薄膜化以及在溶液中通过电化学、化学试剂的调控,基于分子间、分子内荧光共振能量转移机理,开发了一系列综合的变色-荧光开关。其中薄膜化的变色-荧光开关不仅性质稳定可逆,且首次实现了基于多酸基薄膜的蓝色荧光开关;而在溶液中的研究则是借助变色-荧光开关的功能实现其在化学传感方面的应用,具体研究工作的内容如下:第一,基于多酸基发光薄膜的荧光开关在蓝色发光带的空白,筛选了在蓝色发光带具有较强的光致发光性质的质子化石墨相氮化碳纳米片材料(g-C_3N_4NS)作为能量给体,选择了还原状态下在可见光范围内的吸收光谱与发光组分的发射峰有较大程度重迭的多酸K_8(SiMoW_(10)O_(39))·13H_2O(SiMoW)作为能量受体,借助层层组装(Layer By Layer,LBL)的薄膜构建手段设计和制备了兼具电致变色和发光性质的薄膜[(PEI/SiMoW)_(25)/(g-C_3N_4NS/SiMoW)_3/(PEI/SiMoW)_2]。分别借助紫外-可见吸收光谱监测和表征了组分在薄膜上的增长过程;荧光光谱确定了组分g-C_3N_4NS的发光性质在薄膜中得以保持;循环伏安曲线分析了SiMoW组分的氧化还原性质在薄膜中得以保持且确定了电化学调控荧光开关的电位;X射线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)表征了薄膜的成分和形貌。然后基于分子间荧光共振能量转移机理,采用原位紫外可见/荧光光谱与电化学系统联用技术,研究了上述构建发光薄膜的电致变色-荧光开关性质,结果表明基于薄膜的电致变色-荧光开关稳定性和可逆性良好,且荧光淬灭度高达84.89%。本研究不仅填补了基于多酸的电致变色-荧光开关在蓝色发光带的空白,同时首次利用了操作简便的LBL法构建了包含石墨相氮化碳的功能薄膜,这将极大地拓宽功能材料g-C_3N_4在薄膜领域的应用。第二,借助表面携带丰富正电荷的基质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)作为桥梁将表面携带负电荷的绿色发光分子8-羟基芘-1,3,6-叁磺酸叁钠盐(HOPTS)与表面同样呈现负电性的二氧化硅微球掺杂得到材料HOPTS@SiO_2,与单独的HOPTS相比,HOPTS@SiO_2不仅保持了其良好的发光性质,且可以在更宽的pH范围和较宽的电化学窗口内保持发光性质的稳定。随后通过对HOPTS@SiO_2微球进行氨基化和质子化改性修饰使其表面携带丰富的正电荷,即形成HOPTS@SiO_2-APTES~+,通过红外光谱监测了制备过程。然后,选择了还原状态下在可见光范围内的吸收光谱与绿色发光带有较大程度覆盖的多酸K_8(SiMoW_(10)O_(39))·13H_2O(SiMoW)作为能量受体,借助LBL法设计和构建了具有绿色发光性质和电致变色功能的薄膜[(PEI/SiMoW)_5/(HOPTS@SiO_2-APTES~+/SiMoW)_(25)/(PEI/SiMoW)_(20)],分别通过紫外-可见吸收光谱和XPS监测和表征了组分在薄膜上的增长过程并鉴定了薄膜的组成;通过荧光光谱及循环伏安曲线确定了组分HOPTS@SiO_2-APTES~+和SiMoW的性质在薄膜中均得以保持,并确定了后续通过电化学调控荧光开关的电位参数;通过AFM对薄膜形貌进行了表征。基于分子间荧光共振能量转移机理,采用原位紫外可见/荧光光谱电化学系统,研究了绿光薄膜稳定且可逆的电致变色-荧光开关性质,荧光开关的淬灭度可达72%。这部分研究工作的主要意义在于为功能性复合薄膜的构建开辟了一条新的途径,一则是表面呈现负电荷的发光功能材料或其他功能材料同样可以参考HOPTS@SiO_2的制备方法与二氧化硅进行掺杂,这在材料制备方面存在十分广阔的研究空间和潜能;二则是与之前报道的LBL法构建包含多酸薄膜的操作相比,本研究中直接将材料HOPTS@SiO_2-APTES~+与多酸进行组装而不需要借助传统的分子连接剂,操作简便省时,效率翻倍。第叁,基于含铕稀土多酸K_(13)Eu(SiMoW_(10)O_(39))_2·28H_2O(Eu-SiMoW)在化学试剂的刺激下自身在还原态和氧化态双稳态之间可逆的转变实现了体系的变色-荧光开关,同时基于紫外可见光谱与荧光光谱的变化实现了对还原剂抗坏血酸(AA)和氧化剂亚硝酸钠(NaNO_2)的双向传感。具有较强还原能力的AA与Eu-SiMoW(Mo~(VI))发生氧化还原反应生成在可见光范围内会出现吸收峰的还原态的Eu-SiMoW(Mo~V),基于分子内变色组分SiMoW与发光组分Eu~(3+)之间的荧光共振能量转移,体系的荧光信号减弱,且伴随AA浓度的增大,体系在可见区吸收峰不断增大,相应的荧光强度逐渐减小乃至淬灭,从而实现体系的变色-荧光开关的“关”;同时分别以上述变化过程中体系在517 nm处吸光度和在592 nm处荧光强度的对数值对AA浓度作图会得到很好的线性关系,从而实现对AA响应的紫外可见探针、荧光探针,检测的线性范围为0.1-0.9 mmol·L~(-1),检出限分别为0.53和4.67μmol·L~(-1)。相反,具有氧化能力的NaNO_2与被还原的Eu-SiMoW发生反应是其回到初始状态,随NaNO_2浓度的增加,体系的着色程度逐渐被漂白,相应的荧光信号也逐渐增强乃至完全回复,从而实现体系的变色-荧光开关的“开”;同时分别以上述变化过程中体系在517nm处吸光度和在592 nm处荧光强度的对数值对NaNO_2浓度作图同样会得到良好的线性关系,从而实现对NaNO_2响应的紫外可见探针和荧光探针,检测的线性范围为0.05-0.4 mmol·L~(-1),检出限分别为1.16和5.39μmol·L~(-1)。此外,通过对比基于电化学还原以及上述方法中基于AA还原多酸进而检测NaNO_2含量的方法检测限,证明AA的存在不会干扰NaNO_2的测量,实验所开发的双向传感是可行的。第四,化合物肼广泛应用于航天事业、工业生产、制药等行业,且对生物体具有严重的危害,但可用来原位检测肼的技术至今都不成熟,亟待解决。因此开发灵敏、简便易行的肼检测方法具有重要意义。鉴于肼的强还原性和多酸的强氧化性,系统地研究了具有氧化性和发光性质的多酸Eu-PMo_(12)O_(40)与水合肼之间的氧化还原反应。首先通过紫外可见动力学曲线探索了Eu-PMo_(12)O_(40)与水合肼的反应速率,结果表明其响应时间与水合肼的浓度有关。具有较强还原能力的水合肼与Eu-PMo_(12)O_(40)(Mo~(VI))发生氧化还原反应后生成在可见光范围内出现吸收峰的还原态的Eu-PMo_(12)O_(40)(Mo~V),基于变色组分[PMo_(12)O_(40)]~(3-)与发光组分Eu~(3+)之间的荧光共振能量转移,体系的荧光信号减弱,且伴随水合肼浓度的增大,体系在可见区的吸收度不断增强,相应的荧光强度逐渐减小乃至淬灭,从而实现体系对水合肼的紫外可见探针以及荧光探针,响应的线性范围均为0.02-70 mmol·L~(-1).,检出限均为0.04μmol·L~(-1)。此外,以上对于水合肼的传感同样是基于体系的变色-荧光开关“关”的行为,向体系中加入氧化性质试剂同样可以实现“开”的行为,但水合肼是剧毒物质,通过其来调控开关意义不大。此外,在上述研究的基础上,我们希望借助“变色”这一肉眼可视的信号变化来实现对肼的原位可视化检测,进行了初步探索,设计并制备了含化合物Eu-PMo_(12)O_(40)的自支持溶胶凝胶膜,将其暴露在肼蒸气氛围中3-5 min,薄膜颜色就会明显地从亮黄色变为蓝色,因此我们展望实验制备的薄膜将在肼的运输、贮存及使用过程中发生泄漏危险紧急情况时起到指示作用。以上是基于多金属氧酸盐材料,利用荧光共振能量转移机理所研发的一系列变色-荧光开关、紫外可见探针及荧光探针,填补了多酸基薄膜荧光开关在蓝色发光带的空白,开发了制备负电染料掺杂二氧化硅且最终携带正电荷材料的制备方法以及基于无机多酸变色-荧光开关行为在传感器领域的应用,为多酸在变色-荧光开关器件及传感器领域的应用研究提供参考和借鉴。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
郭前程[2]（2019）在《多酸基电致变色复合膜在光伏器件和荧光开关的应用研究》一文中研究指出多金属氧酸盐,简称多酸(POMs),是一类多核配合物,同时也是无机化学的一个重要分支。作为具有纳米结构的金属氧簇,因其独特而迷人的结构以及优异的电化学性能,使它在电致变色方面拥有极大的应用前景。在本文中使用了杂多酸K10[α2-P2W17O61]·20H2O(P2W17)作为前驱体,利用电沉积法成功制备了具有电致变色性能的P2W17-Ti02复合膜,然后将它们应用于染料敏化太阳能电池的对电极,并制备成光电致变色器件。使用了杂多酸(NH4)14[NaP5W30O110]·31H2O(P5W30)电沉积到 Eu 掺杂 TiO2薄膜中并成功制备了同时具有电致变色与荧光开关性能的双功能P5W30-Eu-TiO2复合膜。通过X射线粉末衍射、扫描电镜(SEM)、紫外可见分光光度计、荧光分光光度计等测试手段对它们进行研究。本文一共分为四个部分:第一章为前言,主要介绍了多酸在电致变色领域、染料敏化太阳能电池以及荧光开关方面的相关研究进展,同时也阐明了本论文的选题意义。第二章主要介绍了多金属氧酸盐P2W17-TiO2复合膜在光电致变色器件上的应用及性能研究。采用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对多金属氧酸盐-TiO2复合膜进行表征。通过使用I-V曲线测试,光电流测试和透过率测试这些手段去评估光电致变色器件的性能。第叁章主要介绍了多金属氧酸盐P5W30-Eu-TiO2电致变色、荧光开关双功能复合膜的制备。采用扫描电镜(SEM),X-射线粉末衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等手段对制备的P5W30-Eu-TiO2复合膜进行表征。通过把电化学工作站分别与紫外可见光分光光度计和荧光分光光度计连用,对复合膜的电致变色性能和荧光开关性能进行了研究。第四章是结论与展望。主要对之前介绍的内容进行总结,并对多酸的发展前景进行展望。(本文来源于《辽宁大学》期刊2019-06-01）
陈建华[3]（2019）在《具有机械诱导荧光变色特性的苯并噻（硒）二唑衍生物的合成及性质研究》一文中研究指出机械诱导荧光变色材料是指在外界力的刺激下,固态物质的聚集形态发生变化而引起光学性质发生可逆改变的一类智能型材料,在信息存储、光电设备以及保密纸张等领域有着潜在的应用,相关材料的研发也有助于推动机械变色机理的理论研究。探究分子结构与性质之间的关系,一直是该领域研究的热点。目前报道的大多数机械变色材料的荧光发射峰均位于可见光区域,然而,无论是理论研究还是实际的应用,开发稳定性高的机械诱导近红外荧光变色材料是我们亟待解决的问题。比如,相较于可见光区域荧光分子而言,近红外荧光分子的优势在于其具有较强的组织穿透性,有助于生物成像实验,能量低的近红外发射波长也可以减少对细胞以及组织的伤害。因此设计并合成近红外发射的机械诱导发光材料具有重要的研究价值。基于此,本论文构建了一系列乙烯基取代的苯并噻(硒)二唑类荧光材料,并详细研究了该系列化合物的分子结构与材料的机械变色性质之间的关系。主要研究内容如下:1、设计合成了末端为不同取代基的机械诱导荧光变色材料,并对其机械变色性质进行了研究。以苯并噻二唑作为吸电子(Acceptor)中心,以氮二甲基,甲氧基,吡啶基团作为给电子(Donor)端基,通过Heck偶联反应成功合成了具有D-π-A-π-D骨架的有机小分子Ⅱ-1～Ⅱ-4。晶体分析表明,分子间通过多种弱相互作用力以疏松的形式排列,当受到外界研磨刺激后,堆积形式易发生变化,因此表现出机械响应的荧光变色行为。实验表明,除化合物Ⅱ-4表现出机械诱导荧光蓝移外,其他叁种化合物均表现出机械诱导荧光红移。该研究表明双乙烯基官能化的苯并唾二唑类化合物可以作为一种优良的机械诱导荧光变色材料。2、设计合成了以5,6-二氟苯并噻二唑为中心基团的共轭有机小分子Ⅲ-1,研究了增强中心基团的吸电子能力对机械变色性能的影响。实验表明,该化合物在机械力的作用下,荧光的最大发射峰可由695 nm红移至近红外区域745 nm。通过活体成像系统,可以明显的观测到这一可逆转变过程中荧光强度的变化,结合晶体结构,我们通过理论计算推测其发生机械变色行为的原因是由于两分子向相反的方向发生了滑移。3、通过引入结构扭曲的四苯乙烯单元设计合成了一系列苯并噻(硒)二唑类化合物Ⅳ-1～Ⅳ-4。实验表明,仅化合物Ⅳ-1和Ⅳ-4表现出机械诱导变色行为;其中以四苯乙烯单元作为末端基团,苯并噻二唑作为中心基团的化合物IV-1在机械力的作用下,其最大发射峰由600 nm红移至610 nm;当末端分别以四苯乙烯单元和氮二甲基作为末端基团的苯并硒二唑类化合物Ⅳ-4,在机械力的作用下,最大发射峰位由696 nm红移至738 nm,而用二氯甲烷溶剂对研磨后的固体进行熏蒸后,其又可以恢复至初始状态,表现出可逆的机械诱导近红外荧光变色行为。该研究表明苯并硒二唑骨架也可用于设计多功能机械诱导荧光变色材料。(本文来源于《华中师范大学》期刊2019-05-01）
王斌,王晓红,段莉梅,许良,赵鹏[4]（2019）在《基于P_2Mo_(18)O_(62)~(6-)@Tb~(3+)溶液可逆变色-荧光开关性质对维生素C和H_2O_2的光谱检测》一文中研究指出基于变色多酸P_2Mo_(18)O_(62)~(6-)与绿光Tb~(3+)之间的功能互补及分子间能量转移的原理,在维生素C(VC)的还原下,P_2Mo_(18)O_(62)~(6-)@Tb~(3+)溶液由浅黄色变为蓝色,发生荧光猝灭;相反,在H_2O_2氧化下,溶液的蓝色褪去,荧光得以恢复,P_2Mo_(18)O_(62)~(6-)@Tb~(3+)溶液呈现出可逆的化学响应变色及荧光开关性质.利用紫外-可见(UV-Vis)及荧光(PL)光谱法对VC浓度进行定量检测,分别以800 nm处的吸光度和547 nm处荧光强度的对数值对VC浓度作图,获得光谱法对VC检测的线性方程,检出限分别为3. 40×10~(-3)和0. 21μmol/L;利用UV-Vis及PL动力学方法对VC和H_2O_2检测的响应速度进行了考察,响应时间分别为52和320 s;通过UV-Vis光谱及动力学方法考察了VC检测的选择性及可重复使用性.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2019年04期）
孙猛[5]（2019）在《含有咔唑的给受体型荧光染料的合成、组装及压致荧光变色性质研究》一文中研究指出近年来,有机π-共轭发光材料在有机发光二极管(OLEDs)、光伏器件、传感器和开关、生物成像等领域的广泛应用而受到越来越多的关注。值得注意的是,含氮杂环化合物作为一类重要的荧光染料具有分子结构简单、反应位点多、分子结构易于修饰、性质稳定,发光能力强等优点,将其引入到π-共轭体系中,是制备新型π共轭发光材料的实用策略。因此,本论文设计从D-π-A型含氮杂环化合物出发,考察了分子结构与分子的自组装性质之间的关系,并研究了材料对酸和机械力的刺激响应性能。取得了如下创新性研究成果:合成了叔丁基咔唑修饰的吡唑衍生物TCPDP、TCPHP、TCPPM和TCPPF和咔唑修饰的吡唑衍生物CPDP和CPPM。发现,叔丁基咔唑衍生物TCPDP、TCPHP、TCPPM和TCPPF在研磨和二氯甲烷蒸汽熏蒸处理下表现出可逆的压致荧光变色性质。值得一提的是,合成的TCPDP样品发射峰在近紫外区域并且强度很弱,研磨后发射峰向可见光区域显着红移,与此同时荧光强度显着增强,这是由于研磨使其形成了J-聚集。因此,TCPDP在压致荧光变色过程中表现出有趣的荧光开启,并可以通过肉眼观察到。此外,TCPDP、TCPHP、TCPPM和TCPPF可在正己烷、正庚烷、乙醇、正丁醇、正辛醇、异丁醇、叔丁醇和异丙醇等溶剂中形成稳定的有机凝胶。值得注意的是,TCPPM和TCPPF在热溶液几乎不发光,但在凝胶形成过程中荧光强度显着增强,表现出聚集诱导发射性质。因此,溶液和凝胶的转变实现了荧光的开启。合成了新的D-π-A型N,O-螯合的二氟化硼配合物(TCBOB、TCBTB、TCQB和TCPB)。研究发现,TCPB可以通过π-π相互作用在成凝胶过程中自组装成直径为60-300 nm的纳米纤维。有趣的是,二氟化硼配合物的旋涂薄膜的荧光可以被叁氟乙酸蒸汽猝灭,这是由于亚胺基团中N原子被质子化。值得注意的是,基于TCPB的干凝胶薄膜对气态叁氟乙酸响应时间和检测限分别为0.8s和1.31 ppm,相比TCBOB、TCBTB和TCQB的旋涂薄膜表现出更好的检测性能。此外,二氟化硼配合物在研磨/溶剂熏蒸或加热处理下均表现出可逆的压致荧光变色性质,其中TCPB与其他配合物相比具有高对比度的压致荧光变色性质。不同固态的XRD图谱表明,压致荧光变色过程伴随着晶态和无定形态之间的相转变。合成了含咔唑单元的β-羰基氮杂环酮二氟化硼配合物CPZOB和TCPZOB。溶剂依赖的荧光发射光谱表明CPZOB和TCPZOB的发射峰来源于ICT跃迁。CPZOB和TCPZOB在紫外灯照射下可以发出较强的荧光,固态荧光量子产率分别为53%和11%。有趣的是,它们均表现出可逆的压致荧光变色性质。合成的TCPZOB样品发出绿色荧光,最大发射波长位于518 nm,研磨后变为橙色荧光最大发射峰红移至593 nm。类似地,研磨使CPZOB样品的发射峰从550 nm红移至577 nm,荧光从黄色变为橙色通过研究不同固态的紫外-可见吸收光谱表明,TCPZOB的高对比度压致荧光变色性质源于单分子发射和J-聚集体发射之间的变化,而CPZOB的低对比度压致荧光变色性质源于分子之间π-π相互作用强度的变化。XRD和DSC图谱表明,压致荧光变色过程伴随着结晶和无定形态之间的转变。这些基于β-二酮二氟化硼配合物的压致荧光变色染料可能在机械传感器、安全打印和数据存储方面具有潜在的应用价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-04-01）
王斌,郑金慧,刘哲林,王晓红,段莉梅[6]（2019）在《P_2W_(18)O_(62)~(6-)@Tb~(3+)溶液电致变色/荧光开关性质的可逆调控及对H_2O_2的光谱检测》一文中研究指出基于功能互补原理,将Dawson型多阴离子P_2W_(18)O_(62)~(6-)可逆的电致变色性质与Tb~(3+)优异的发光性质相结合,在外加氧化还原电位下实现了P_2W_(18)O_(62)~(6-)@Tb~(3+)混合溶液可逆的电致变色及荧光开关性能,考察外加还原电位对电致变色响应时间及荧光开关能量转移效率的影响,在-0.38、-0.69、-0.85 V下混合溶液的能量转移效率分别为85.97%、87.53%、93.42%。在此基础上,将电化学还原与化学氧化相结合实现了P_2W_(18)O_(62)~(6-)@Tb~(3+)混合溶液对H_2O_2紫外可见、荧光双光谱检测,紫外可见、荧光光谱法对H_2O_2的检出限分别为1.76×10~(-2)、3.04μmol·L~(-1)。(本文来源于《无机化学学报》期刊2019年03期）
周明娟,闫莹,晁单明[7]（2019）在《电致变色/电控荧光双功能聚合物的合成及性能》一文中研究指出将电活性双胺单体4,4'-二氨基二苯醚与1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐共聚,得到电活性聚酰胺酸聚合物.再通过后功能化方法,采用酰胺化反应将2-氨基芴引入到聚合物结构中,合成了荧光聚合物.通过核磁、红外和凝胶渗透色谱证实了聚合物的结构.该聚合物在0～0. 8 V的电压下展示出可逆的电化学活性.在利用电压改变苯胺齐聚物链段的氧化状态的过程中,聚合物薄膜发生了明显的颜色变化,展现出良好的电致变色性质.荧光性质随着施加电压的改变而变化,展现出优异的电控荧光特性.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2019年01期）
马丽丽,王鑫,赵雄燕[8]（2019）在《机械致荧光变色材料的研究进展》一文中研究指出综述了近年机械致荧光变色材料的国内外研究进展,主要包括四苯乙烯类衍生物、含咔唑基团的化合物、叁苯胺官能化的衍生物和含吩噻嗪基团类化合物等。同时对机械致荧光变色材料今后的发展趋势进行了分析与展望。研制摩擦变色明显且室温下可快速恢复的MFC化合物以及设计合成具有较好水溶性的MFC化合物将是今后该领域发展的主要方向。(本文来源于《应用化工》期刊2019年03期）
王亚君[9]（2018）在《卤化亚铜类配合物的设计合成及其荧光变色性质研究》一文中研究指出金属-有机配合物发光材料在有机发光二极管和化学传感器等方面具有重要的应用价值。其中,亚铜配合物因具有结构类型多样且发光性质可调等优势,受到越来越多的关注。本论文利用新颖的喹啉基苯并恶唑、苯并咪唑等氮配体及膦配体,成功合成出一系列单核、双核及四核卤化亚铜配合物。利用X-射线单晶衍射确定了配合物的晶体结构,利用X-射线粉末衍射、元素分析、红外光谱及紫外-可见光谱及热重分析对配合物进行了表征,辅以理论计算,研究了配合物的光学性质及构效关系。此外,本论文创新性地研究了双核配合物的热致-蒸气致荧光变色现象以及四核配合物的时间相关机械致荧光变色现象,并分析了荧光变色机理。论文的主要研究内容如下:1、卤化亚铜类配合物的设计合成与构效关系研究。本论文合成了四个新颖的吡啶基及喹啉基苯并恶唑、苯并咪唑类氮配体,分别是:5-叔丁基-2-(4-吡啶基)苯并恶唑(简称4-PBO(5-tBu))、3-甲基-2-(3-吡啶基)苯并咪唑(简称3-PBI(3-CH_3))、2-(2-喹啉基)苯并恶唑(简称2-QBO)、2-(2-喹啉基)苯并咪唑(简称2-QBI)。利用合成的氮配体及吡啶类氮配体,引入含膦配体与碘化亚铜协同组装,成功合成出一系列新颖的卤化亚铜配合物:(1)CuI(2-QBO)(TPP),(2)CuI(2-QBI)[TPP(4-OCH_3)],(3)CuI[(TPP)(P)]_2,(4)Cu_2(μ-I)_2[4-PBO(5-tBu)]_2[TPP(3-OCH_3)]_2,(5)Cu_2(μ-I)_2[3-PBI(3-CH_3)]_2[TPP(4-OCH_3)]_2,(6)Cu_2(μ-I)_2[Py(3-Ph)]_2[TPP(4-OCH_3)]_2,(7)Cu_2(μ-I)_2[Py(4-Ph)]_2[TPP(3-CH_3)]_2,(8)Cu_2(μ-I)_2[Py(4-Ph)]_2[TPP(4-OCH_3)]_2,(9)Cu_2(μ-I)_2[Py(4-CH=CH_2)]_2[TPP(4-CH_3)]_2.CH_2Cl_2,(10)Cu_2(μ-I)_2[Py(4-CH=CH_2)]_2[TPP(4-OCH_3)]_2,(11)Cu_2(μ-I)_2[TPP(2-CH_3)]_2(CH_3CN)_2,(12)Cu_2(μ-I)_2[TPP(2-OCH_3)]_2,(13)Cu_4(μ_3-I)_4[Py(3-Ph)]_3[TPP(2-CH_3)]。晶体结构分析表明,配合物分别表现为单核、双核及四核的结构类型。分析影响配合物结构的因素,发现:螯合氮配体易形成单核结构,而端基氮配体易形成双核结构;膦配体的空间位阻能够影响配合物配位中心的扭曲程度及配位模式。探讨了配合物的构效关系:氮配体能够改变LUMO轨道能级,影响HOMO-LUMO能级差,进而调节配合物的发光波长;膦配体上的取代基供电子性增强,配合物最大发射波长向长波方向移动。理论计算数据表明,配合物的发光主要来源于金属-配体之间的电荷转移跃迁(MLCT)和卤素-配体间的电荷转移跃迁(XLCT)。2、卤化亚铜类配合物的荧光变色性质研究。本论文创新性地利用改变配位中心配位构型的方法,研究了双核配合物Cu_2(μ-I)_2[Py(4-CH_3)]_2[TPP(4-CH_3)]_2和Cu_2(μ-I)_2[Py(4-CH=CH_2)]_2[TPP(4-OCH_3)]_2的热致-蒸气致荧光变色性质及其机理。通过加热,蒸气扩散方式控制含氮配体的去留,从而改变配位中心配位模式及构型,进而调节配合物的发光波长,实现荧光变色,而且荧光变色现象具有可逆性及可调性。本论文还探究了四核配合物Cu_4(μ_3-I)_4[Py(3-Ph)]_3[TPP(2-CH_3)]的时间相关机械致荧光变色性质及其机理。发现利用机械研磨能够调节配合物的发光波长,实现荧光变色。随研磨时间延长,配合物的发光强度增强且最大发射波长红移,而且荧光变色现象具有可逆性。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2018-12-15）
赵晋宇[10]（2018）在《含氮稠杂环化合物的合成及压致荧光变色性质研究》一文中研究指出压致荧光变色(MFC)材料是一类对力刺激响应的“智能”材料,在外界机械力刺激下(如:研磨、摩擦等),可以通过改变分子的物理堆积方式来改变材料的发光颜色或发光强度,一般情况下,热退火或有机蒸气熏蒸可使荧光恢复到原始状态。因此,压致荧光变色材料在数据存储、荧光开关、压力传感器、可擦写媒介、商标防伪以及OLED器件等领域具有重要的应用价值。目前,已报道的压致荧光变色染料包括氰基乙烯衍生物、二乙烯基蒽衍生物、四苯乙烯衍生物、蒽修饰的吡唑衍生物和β-二酮二氟化硼配合物等。一般地,由于荧光染料在聚集态时易于发生强π-π相互作用,会引起聚集荧光猝灭(ACQ)现象,因此,制备在不同固体状态下具有较强发光能力的染料分子仍具有挑战性。自从2001年,唐本忠教授等提出聚集诱导发光(AIE)的概念以来,人们制备了多种类型的在聚集态具有较强发光性能的材料,为压致荧光变色材料的设计提供了重要的基础。本文从设计新的具有压致荧光变色性质的荧光染料出发,合成了一系列含氮稠杂环化合物,研究了分子结构对压致荧光变色性质的影响,取得了如下创新性研究结果:(1)合成了新的含有苯并恶唑和苯并噻唑单元的β-亚氨酮二氟化硼配合物CBO、CBS、CDBO、OND和TOND,其羰基配体端分别连有4-氯苯基、咔唑基、N,N-二甲氨基苯基和N,N-二苯氨基苯基。溶剂依赖的荧光发射光谱表明CDBO、OND和TOND具有ICT发射。配合物CBO、CBS、OND和TOND表现出压致荧光变色性质。例如:配合物CBO在合成得到的样品中发射天蓝色荧光,其发射峰位于447 nm和472 nm处,研磨后发射峰红移至490 nm,发光颜色变为青色。配合物CBS在合成得到的样品中发射天蓝色荧光,其两个发射峰分别位于461 nm和490 nm,研磨后发射峰红移至517 nm处,发光颜色变为绿色。值得注意的是,与CBO相比CBS表现出高对比度的压致荧光变色性质。这是由于CBS在晶态下分子排列呈鱼骨型,堆积较为松散,使CBS晶体在受到外力刺激时更容易被破坏,另外,其π-电子离域性较好可能也是导致高对比度压致荧光变色的原因之一。所合成的OND和TOND样品在紫外光照射下发出黄绿色荧光,最大发射峰分别位于527 nm和528 nm,研磨后均得到黄色发光的粉末,最大发射波长分别红移至540 nm和555 nm。我们认为:N,N-二苯氨基苯基具有的非平面结构,使得TOND固态时分子间堆积较OND松散,分子之间π-π相互作用较弱,外力更容易改变分子的堆积模式,因此,在压致荧光变色过程中,TOND的发射波长红移比OND明显。综上,以上四个化合物不同固体状态下的发光颜色在研磨/溶剂熏蒸或热处理下实现可逆的变化,同时伴随着晶态与无定形态之间的相转变。(2)合成了咔唑和叔丁基咔唑修饰的β-亚氨酮二氟化硼配合物CBT和TCBT,二者在非极性溶剂和固态中均能发射较强的荧光,并表现出聚集诱导发光性质。例如,CBT在水含量为90%的水/四氢呋喃体系中荧光强度约是其在四氢呋喃溶液中的2.0倍。同样,TCBT在水含量为95%的水/四氢呋喃体系中荧光强度约是其在四氢呋喃溶液中的13.2倍。此外,两个化合物在研磨/熏蒸/加热处理下都显示出可逆的压致荧光变色行为,CBT发射黄绿色荧光,最大发射波长位于454 nm,研磨后荧光颜色变为亮黄色,最大发射波长位于492 nm,用二氯甲烷蒸气熏蒸或在150 o C下加热处理后,样品的发光颜色恢复到黄绿色。在上述处理过程中固态TCBT的最大发射波长在557 nm和583 nm处发生可逆的变化。(3)合成了新的D-p-A型氰基苯乙烯苯并噻唑衍生物NNS、TNNS、PNS、PCNS、CNS和TCNS,化合物中分别含有N,N-二甲氨基苯基、叁苯胺、吩噻嗪、咔唑和叔丁基咔唑。发现,CNS和TCNS表现出明显的AIE活性,在水含量超过90%的水与四氢呋喃混合体系中,它们在550 nm处的荧光强度约为四氢呋喃溶液中的4.6倍和2.9倍。另外,TNNS、CNS和TCNS具有压致荧光变色性质。TNNS晶体发射橙红色荧光,最大发射波长位于577 nm,研磨后变成发射暗橙红色荧光的粉末,最大发射波长位于591 nm,二氯甲烷蒸气熏蒸或加热后,样品的发光颜色恢复至橙红色。CNS晶体发射黄绿色荧光,最大发射波长位于532nm,研磨后变成发射黄色荧光的粉末,最大发射波长位于549 nm,再经二氯甲烷蒸气熏蒸3 s或在180 o C下加热4 s,样品的发光颜色恢复至黄绿色。在上述类似的处理过程中,固态TCNS的最大发射波长在537 nm和562 nm处发生可逆的变化。(4)合成了新的D-π-A型含叁苯胺的乙烯基或氰基乙烯基稠杂环化合物。其中,对于叁苯胺取代的乙烯基或氰基乙烯基苯并咪唑衍生物(BIT,BITM,BICT和BICTM)来说,乙烯基作为间隔基的BIT不具有压致荧光变色性质,而BITM研磨前后荧光发射波长由555 nm蓝移至542 nm。氰基乙烯基作为间隔基的BICT研磨前后荧光发射波长由527 nm红移至591 nm,用二氯甲烷熏蒸后,其发射波长变为541 nm并未恢复至初始状态,BICTM研磨后荧光发射波长由571 nm红移至611 nm。对于叁苯胺取代的乙烯基苯并恶唑BOTM来说,研磨前后,最大发射波长在505 nm和516 nm处发生可逆的变化。对于叁苯胺取代的乙烯基或氰基乙烯基苯并噻唑衍生物(BTTM,TNNS和BTCTM)来说,乙烯基作为间隔基的BTTM研磨前后荧光发射波长由496 nm红移至529 nm。氰基乙烯基作为间隔基的TNNS和BTCTM在紫外灯下分别发射橙红色和琥珀色荧光,最大发射峰分别位于577 nm和574 nm,研磨后最大发射峰分别红移至591 nm和611 nm。并且用二氯甲烷熏蒸后,发光颜色能恢复至初始状态。由此可知含有氰基乙烯基的共轭化合物具有高对比度的压致变色性质。其中,我们得到了化合物BTTM、BICTM和TNNS的单晶结构,结果发现,研磨后晶体中分子的有序堆积被破坏,导致化合物不同固态荧光发生变化。上述可逆的压致荧光变色过程伴随着从结晶态到无定形态之间的转变。(5)合成了新的D-π-A型喹喔啉衍生物QDMA1、QDMA2、QTPA1、QTPA2、QPT和QCZ,分子中分别含有N,N-二甲氨基苯基、叁苯胺、吩噻嗪和咔唑单元。结果表明只有QDMA2、QTPA2和QPT具有压致荧光变色性质。研磨可使合成得到的发射橙黄色荧光的QDMA2转变成发射橙色荧光的粉末,在压致荧光变色过程中,QDMA2的最大发射峰在592 nm和607 nm之间变化。合成得到的QTPA2晶体发射亮黄色荧光,最大发射波长位于542 nm,研磨后变成发射深红色荧光的粉末,最大发射波长位于592 nm,再用二氯甲烷蒸气熏蒸5 s或在160oC下加热4 s,样品的发光颜色恢复至初始状态的亮黄色。在上述处理过程中固态QPT的最大发射波长在558 nm和606 nm处发生可逆的变化,并伴随着结晶态和无定形态间的相互转变。由于喹喔啉具有弱碱性,我们发现化合物QTPA2和QPT对酸具有荧光传感性能。核磁滴定实验表明:QTPA2中喹喔啉单元被质子化是导致荧光猝灭的原因。通过旋涂法制备的基于QTPA2薄膜的黄色荧光也能被TFA蒸气显着猝灭,薄膜对TFA蒸气的检出限为167 ppb,对饱和TFA蒸气的响应时间为0.47 s。该薄膜还可作为荧光材料用来检测其它挥发性酸蒸气(如:盐酸,硝酸和醋酸)。基于QPT的薄膜能够发射黄光,其荧光也能被TFA蒸气猝灭,薄膜对TFA蒸气浓度的检出限为2.53 ppm。此外,基于QDMA1、QDMA2、QTPA1、QPT和QCZ的薄膜的黄光荧光也能被TFA蒸气猝灭。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-11-01）
变色荧光论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
多金属氧酸盐,简称多酸(POMs),是一类多核配合物,同时也是无机化学的一个重要分支。作为具有纳米结构的金属氧簇,因其独特而迷人的结构以及优异的电化学性能,使它在电致变色方面拥有极大的应用前景。在本文中使用了杂多酸K10[α2-P2W17O61]·20H2O(P2W17)作为前驱体,利用电沉积法成功制备了具有电致变色性能的P2W17-Ti02复合膜,然后将它们应用于染料敏化太阳能电池的对电极,并制备成光电致变色器件。使用了杂多酸(NH4)14[NaP5W30O110]·31H2O(P5W30)电沉积到 Eu 掺杂 TiO2薄膜中并成功制备了同时具有电致变色与荧光开关性能的双功能P5W30-Eu-TiO2复合膜。通过X射线粉末衍射、扫描电镜(SEM)、紫外可见分光光度计、荧光分光光度计等测试手段对它们进行研究。本文一共分为四个部分:第一章为前言,主要介绍了多酸在电致变色领域、染料敏化太阳能电池以及荧光开关方面的相关研究进展,同时也阐明了本论文的选题意义。第二章主要介绍了多金属氧酸盐P2W17-TiO2复合膜在光电致变色器件上的应用及性能研究。采用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对多金属氧酸盐-TiO2复合膜进行表征。通过使用I-V曲线测试,光电流测试和透过率测试这些手段去评估光电致变色器件的性能。第叁章主要介绍了多金属氧酸盐P5W30-Eu-TiO2电致变色、荧光开关双功能复合膜的制备。采用扫描电镜(SEM),X-射线粉末衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等手段对制备的P5W30-Eu-TiO2复合膜进行表征。通过把电化学工作站分别与紫外可见光分光光度计和荧光分光光度计连用,对复合膜的电致变色性能和荧光开关性能进行了研究。第四章是结论与展望。主要对之前介绍的内容进行总结,并对多酸的发展前景进行展望。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
变色荧光论文参考文献
[1].付志静.基于多金属氧酸盐的变色—荧光开关及其传感应用的研究[D].吉林大学.2019
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[6].王斌,郑金慧,刘哲林,王晓红,段莉梅.P_2W_(18)O_(62)~(6-)@Tb~(3+)溶液电致变色/荧光开关性质的可逆调控及对H_2O_2的光谱检测[J].无机化学学报.2019
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[9].王亚君.卤化亚铜类配合物的设计合成及其荧光变色性质研究[D].浙江理工大学.2018
[10].赵晋宇.含氮稠杂环化合物的合成及压致荧光变色性质研究[D].吉林大学.2018