新型有机杂环类双光子材料的合成、晶体结构及性能研究

新型有机杂环类双光子材料的合成、晶体结构及性能研究

论文题目: 新型有机杂环类双光子材料的合成、晶体结构及性能研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 材料学

作者: 张海光

导师: 蒋民华,陶绪堂

关键词: 合成,晶体结构双光子吸收截面,电致发光,配体

文献来源: 山东大学

发表年度: 2005

论文摘要: 有机双光子吸收材料在诸多领域如光限幅、双光子上转换激射、双光子荧光显微术、三维光存储以及三维微加工等方面有潜在的应用前景。近年来,对有机双光子吸收材料的研究正成为材料领域研究的热点之一。 本论文报道了一种新型的双光子吸收化合物FPIP,并利用双荧光法测定了它的双光子吸收截面,用“分子内扭曲电荷转移”(TICT)模型解释了其在不同溶剂中的发光性质的变化。另外,我们研究了溶液的酸碱性对FPIP分子的紫外-可见光谱吸收和单、双光子荧光发射性质的影响,实验证明在酸性、碱性和中性乙醇(和THF)溶液中其光物理性质对溶液的PH值响应灵敏。在碱性条件下,FPIP分子的荧光发射增强,发射峰蓝移。而在酸性条件下,其荧光发射减弱,发射峰蓝移。我们认为FPIP分子是一种很有潜力的酸碱型单、双光子荧光探针,并且FPIP分子也可以作为此类化合物的单、双光子酸碱荧光探针的模型。 合成了一种新型的带有咪唑基团的桥联配体(IPVB),并初步研究了它的线性光学性质。除NLO领域外,IPVB还可以在超分子化学和晶体设计等其它领域得到应用。 关于FPIP的线性吸收、单、双光子荧光的规律可以总结如下: (1)随着溶剂极性的增大,分子的单/双光子荧光峰呈红移趋势,吸收强度逐渐降低。 (2)FPIP分子在酸、碱、中性条件下不同的电荷转移模式和电荷密度导致了其不同的发光行为。碱性条件下,FPIP分子电荷密度最大,荧光强度增强。酸性条件下,FPIP分子电荷密度最小,发光强度减弱。 (3)双光子荧光峰相对于单光子荧光峰有红移的趋势,这一现象可以用再吸收来解释。 利用量化计算的方法我们对中性、碱性和酸性FPIP分子进行了几何构型的优化、激发态分子轨道电荷分布的计算。量化计算结果表明中性、碱性和酸性FPIP分子都具有大的π电子离域范围,好的平面性。这种构型是分子具有大的双光子吸收截面的必须条件。

论文目录:

目录

中文摘要

英文摘要

第一章 绪论

§1.1 引言

§1.2 强双光子吸收材料的应用前瞻

§1.3 双光子吸收材料的研究现状

§1.4 电致发光

§1.5 选题背景和论文的主要内容

参考文献

第二章 双光子吸收材料及有机发光材料的设计、合成与表征

§2.1 FPIP的设计与合成

§2.2 含咪唑基衍生物的设计与成

§2.3 三苯胺类衍生物的设计与合成

§2.4 1,4-双(甲氧甲基)-2,5-双(八烷氧基)苯的合成及其表征

§2.5 本章小结

参考文献

第三章 晶体结构表征

§3.1 N,N,N’,N’-四苯-1,1’-二苯-4,4’-二胺(TPD)

§3.2 化合物1,4-双(二苯氨基)苯晶体结构

§3.3 化合物1,4-双(甲氧甲基)-2,5-双(八烷氧基)苯晶体结构

§3.4 2,7-双溴-4,5-氮杂芴-9-酮—3,4-双溴丁二酰亚胺复合晶体结构

§3.5 本章小结

参考文献

第四章 FPIP的线性和非线性光学性质的研究

§4.1 基本原理和概念

§4.2 FPIP线性和非线性光学性质的研究

§4.3 FPIP的光物理性质与介质的酸碱度

§4.4 对不同PH值溶液中发光行为的解释

§4.5 本章小结

参考文献

第五章 总结与展望

§5.1 论文的主要工作

§5.2 论文主要结论

§5.3 论文的新颖性和创新性

§5.4 展望

参考文献

附录Ⅰ

致谢

攻读博士学位期间完成的论文

学位论文评阅及答辩情况表

发布时间: 2005-10-17

参考文献

  • [1].新型双光子材料的设计、合成、表征及在光聚合和生物荧光探针中的应用[D]. 张献.山东大学2006

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