有机染料/溶胶-凝胶玻璃复合发光材料的制备与性能研究

摘要

本论文对有机染料/无机载体复合发光材料进行了探索。合成了10个有机染料化合物；首次得到了4个染料化合物的单晶并对其进行了结构测定与解析；较为系统地考察了染料化合物在不同溶剂中的线性吸收和荧光性质；制备了溶胶-凝胶多孔玻璃，并以溶胶-凝胶多孔玻璃为基质，探讨了有机染料/溶胶-凝胶玻璃复合发光材料的光物理性质。 1.溶胶-凝胶玻璃的制备与性质在TEOS-C2H5OH-H2O体系中，溶剂(乙醇)和氢氟酸(HF)用量确定的情况下，通过控制溶剂、水和催化剂的加入量，控制蒸发速度、升温速度，制备出了孔隙率较高(70.4％)、透明性较好的SiO2溶胶-凝胶玻璃。 2.有机染料化合物的合成与表征以不同的取代叔胺为电子给体，吡啶阳离子、羰基、苯并噻唑为电子受体，分别连接到苯乙烯、羟基苯乙烯、二聚苯乙烯等共轭桥的两端，合成了6个查尔酮类染料化合物和4个吡啶盐类染料化合物，对其进行了基本表征。 查尔酮类染料化合物1-6：吡啶盐类染料化合物7-10： 3.晶体结构的测定与解析晶体结构是获得化合物结构特点的直接而可靠的手段，本文首次培养出两个查尔酮类染料化合物(2和3)和两个吡啶盐类染料化合物(7和9)的单晶，并用X射线衍射方法对其进行了结构测定与解析。分析了其分子结构特点，并重点考察了染料的分子平面性。 4.有机染料化合物在溶液状态下的光物理性质对所制备材料全面光物理性质的表征是发掘其应用价值的前提。本文系统研究了有机染料化合物1～10在不同溶剂中的线性吸收与荧光性质，试图探索分子结构与光物理性质之间的“构效关系”。重点考察了溶剂极性对有机染料吸收峰位、吸光度及荧光峰位和荧光强度的影响；对比同系列染料的光物理性质研究了分子平面性、分子内氢键、给电子能力等分子结构因素对材料光物理性质的影响。 5.复合材料的光物理性质有机/无机复合化是材料发展的必然趋势。本文分别以纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、纯SiO2溶胶-凝胶玻璃和PMMA/SiO2溶胶-凝胶复合玻璃三种固体基质为“主体”，以本文合成的查尔酮类和吡啶盐类有机染料为“客体”，制备了多种复合材料，并系统研究了它们的发光性质。特别考察了掺杂浓度、基质材料和分子结构特点对有机染料形成的复合材料发光能力的影响。借助于Lippert方程，本文还对染料分子在不同固体介质微环境中呈现出的Stokes-Shift进行了理论分析。较好的解释了以PMMA/SiO2sol-gel复合玻璃为基质的复合发光材料的光物理性能最好的原因。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于毕业论文使用授权的声明

第一章绪论

第二章溶胶-凝胶玻璃的制备及其发光性质

第三章有机染料的合成、结构与性质

第四章复合材料的制备与光物理性质

第五章全文总结

参考文献

致谢

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