有机硅高分子与金属配合物的合成及发光性能的研究

论文摘要

有机光电功能材料是一类重要的功能高分子材料,具有很高的科学研究和商业开发价值,受到研究者的广泛关注。具有特殊官能团的有机硅高聚物与金属离子的配合物,特别是具有荧光特性的配合物,结合了小分子金属配合物良好的发光特性和有机硅高聚物耐温、耐候等特性,在赋予新材料良好光电性能和良好的加工性能的同时,发挥了有机硅材料与金属配合物发光材料的协同作用,提高了荧光效率。本文在合成烯丙基8-羟基喹啉和烯丙基苯酚的基础上,通过硅氢加成反应分别制备了8-羟基喹啉和苯酚官能化的β加成产物的聚硅氧烷Q和P,并用红外光谱（IR）和核磁共振氢谱（1H-NMR）表征了其结构。研究了二氧化铂催化剂和Karsted催化剂对硅氢加成效果的影响,发现与二氧化铂硅氢加成催化剂相比,Kasted催化剂具有更好的硅氢加成效果,且反应时间短。对于制备的8-羟基喹啉聚硅氧烷（Q）,通过配位键合作用与金属离子配合形成配合物,AlQ3、ZnQ2、EuQ3、TbQ3、LiQ、CuQ2、DyQ3、SmQ3、GaQ3。配位后喹啉环所产生的n-π*跃迁吸收带消失,证明了金属离子与Q形成配位键,配合物具有良好的荧光特性,发光强度高。聚硅氧烷在引入烯丙基8-羟基喹啉与苯酚两种不同的配体后,荧光性质产生很大差异,P相比Q的发射波长发生明显蓝移,发光强度也明显弱于后者。且Q中8-羟基喹啉的含量不同,配位后的Q的荧光性能亦不同,8-羟基喹啉的含量越高,配合物发射波长红移越大。通过对Q和ZnQ2的热性能的研究,发现有机聚硅氧烷中8-羟基喹啉的引入,能明显提高其热失重温度,改善其热性能,但是端基与侧基引入8-羟基喹啉对有机聚硅氧烷的热性能影响的差异不大,而Zn与8-羟基喹啉聚硅氧烷配位后,ZnQ2热失重温度降低,耐热性能下降。

论文目录

• 目录
• CONTENTS
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 发光材料的发光原理及特点
• 1.2.1 光致发光
• 1.2.2 电致发光
• 1.2.3 阴极射线发光
• 1.2.4 X射线及高能粒子发光
• 1.2.5 热释发光
• 1.2.6 光释发光
• 1.3 发光材料的分类
• 1.3.1 无机发光材料
• 1.3.1.1 无极发光材料的发光原理
• 1.3.1.2 无机发光材料的合成与制备
• 1.3.2 有机发光材料
• 1.3.2.1 有机发光材料原理
• 1.3.2.2 有机发光材料的发光性能与结构关系
• 1.3.2.3 有机高分子发光材料的分类
• 1.4 本课题的研究选题意义和研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料及试剂
• 2.2 设备及测试仪器
• 2.3 测试方法
• 2.3.1 红外光谱分析（IR）
• 2.3.2 紫外可见漫反射分析（DRUVS）
• 2.3.3 核磁共振谱分析（NMR）
• 2.3.4 荧光光谱分析
• 2.3.5 热重分析（TG）
• 2.4 实验内容
• 2.4.1 试剂预处理
• 2.4.2 8-烯丙氧基喹啉的制备
• 2.4.3 7-烯丙基-8-羟基喹啉的制备
• 2.4.4 烯丙氧基苯的制备
• 2.4.5 邻烯丙基苯酚的制备
• 2.4.6 含氢聚硅氧烷的制备
• 2.4.6.1 α,ω-含氢聚硅氧烷的制备
• 2.4.6.2 侧基含氢聚硅氧烷的制备
• 2.4.7 8-羟基喹啉聚硅氧烷的制备
• 2.4.8 苯酚聚硅氧烷的制备
• 2.4.9 配合物的制备
• 2.4.9.1 8-羟基喹啉（H）配合物的制备
• 2.4.9.2 8-羟基喹啉聚硅氧烷（Q）配合物的制备
• 第三章 结果讨论
• 3.1 8-烯丙氧基喹啉的结构表征
• 3.2 7-烯丙基-8-羟基喹啉的结构表征
• 3.3 烯丙氧基苯的结构表征
• 3.4 邻烯丙基苯酚的结构表征
• 3.5 含氢聚硅氧烷的结构表征
• 3.5.1 α,ω-含氢聚硅氧烷的结构表征
• 3.5.2 侧基含氢聚硅氧烷的结构表征
• 3.6 8-羟基喹啉聚硅氧烷的结构表征
• 3.6.1 α,ω-8-羟基喹啉聚硅氧烷的结构表征
• 3.6.2 侧基8-羟基喹啉聚硅氧烷（Q）的结构表征
• 3.6.3 催化剂对硅氢加成反应的影响
• 3.7 苯酚聚硅氧烷的结构表征
• 3.7.1 侧基苯酚聚硅氧烷的结构表征
• 3.7.2 α,ω-苯酚聚硅氧烷的结构表征
• 3.8 配合物的结构表征
• 3的结构表征'>3.8.1 AlQ₃的结构表征
• 2的结构表征'>3.8.2 ZnQ₂的结构表征
• 3的结构表征'>3.8.3 EuQ₃的结构表征
• 3的结构表征'>3.8.4 TbQ₃的结构表征
• 3的结构表征'>3.8.5 GaQ₃的结构表征
• 3的结构表征'>3.8.6 SmQ₃的结构表征
• 2的结构表征'>3.8.7 CuQ₂的结构表征
• 3.9 配合物紫外和荧光性质的研究
• 3紫外和荧光性质'>3.9.1 AlQ₃紫外和荧光性质
• 2紫外和荧光性质'>3.9.2 ZnQ₂紫外和荧光性质
• 3紫外和荧光性质'>3.9.3 EuQ₃紫外和荧光性质
• 3紫外和荧光性质'>3.9.4 TbQ₃紫外和荧光性质
• 3.10 配体荧光性质的研究
• 3.10.1 Q的荧光性质
• 3.10.2 Q（α,ω）的荧光性质
• 3.10.3 P的荧光性质
• 3.11 配合物荧光性质的研究
• 3.11.1 LiQ的荧光性质
• 2的荧光性质'>3.11.2 CuQ₂的荧光性质
• 3的荧光性质'>3.11.3 GaQ₃的荧光性质
• 3.12 热性能的研究
• 3.12.1 8-羟基喹啉的引入对聚硅氧烷热性能的影响
• 2热性能的研究'>3.12.2 ZnQ₂热性能的研究
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表