20183.基于蒽和芴的有機光學材料的設計、制備及性能研究

1、摘要i基于蒽和芴的有機光基于蒽和芴的有機光學材料的材料的設計、設計、制備及性能研究制備及性能研究摘要隨著當前光信息技術(shù)和光電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對有機光學功能材料的需求日趨增長。有機光學材料是一類特殊的有機材料，它們是含碳原子、含有大π共軛鍵的具有光電活性的有機小分子和聚合物。較之無機光學材料，有機光學功能材料的結(jié)構(gòu)組成更加多樣化，性能調(diào)節(jié)空間更寬廣，人們可以通過分子設計來獲得結(jié)構(gòu)與優(yōu)異性能的新材料；材料密度小，結(jié)構(gòu)易修飾；可以實現(xiàn)大面積制

2、備和柔性器件制備。因此，新型有機光學材料的設計、制備和應用，長期以來一直是人們廣泛研究的熱點問題之一。近年來，各種不同結(jié)構(gòu)、不同性能的有機光學材料被報道出來，并廣泛應用于發(fā)光二極管、非線性光學、生物探針、太陽能電池、光發(fā)射場效應晶體管、光動力學治療、數(shù)據(jù)儲存等領域。為了進一步研究分子結(jié)構(gòu)與有機光學材料性能之間的關(guān)系，本論文通過分子設計，采用在聚合物主鏈上形成寬窄帶隙交替共聚的結(jié)構(gòu)獲得了發(fā)射藍色、黃色、橙色和紅色的芴蒽骨架聚芳炔，并詳細研

3、究了該類聚合物結(jié)構(gòu)對發(fā)光性能的影響，采用理論計算與實驗研究相結(jié)合的方法，實現(xiàn)了對聚芳炔發(fā)光光譜的有效調(diào)控；為提高材料的發(fā)光效率及熱穩(wěn)定性能，采用高效的“點擊反應”，在分子水平上將無機POSS納米核引入到有機分子中，設計制備出兩種不同構(gòu)型的雜化材摘要iii征了其結(jié)構(gòu)。并通過理論計算和實驗相結(jié)合的方法，詳細討論了在雜化發(fā)光分子中POSS籠的解聚集機理。H1由于引入一個POSS籠，雖然二聚體可能呈現(xiàn)出兩種堆疊可能，但生色團平面間的距離被增大，

4、最近距離分別為4.09和4.31，都大于3.5，有效減輕了蒽發(fā)光分子的聚集效應；而引入了兩個POSS籠后，由于POSS籠的大的空間位阻，H2的二聚體兩種可能的堆疊方式為具有S形結(jié)構(gòu)或十字交叉結(jié)構(gòu)，生色團平面間的距離被進一步增大，最近距離分別為7.28和7.19，均大于7.0，二聚體不能形成有效的ππ堆疊，二聚體堆疊被完全禁阻了。4.設計并通過點擊化學反應合成了三種主鏈中具有不同連接基團的芴基三唑聚合物，并詳細研究了聚合物不同的分子結(jié)構(gòu)對

5、其光學性能、非線性性能和熱性能等的影響。研究發(fā)現(xiàn)由于三唑環(huán)連接鏈的引入，聚合物均具有較高的熱穩(wěn)定性和良好的非線性光學性能。在所合成的聚三唑中，生色團與三唑環(huán)之間具有剛性共軛連接鏈能夠有效地提高材料的非線性光學性能。剛?cè)岵暮线m的連接鏈能夠提高它們的熱穩(wěn)定性能。這一工作為設計和合成具有大的三階非線性光學系數(shù)和高的熱穩(wěn)定性材料提供了新的思路。5.通過分子設計，選取簡單的含有芳環(huán)的單體，通過增加主鏈的柔性和在主鏈中引入側(cè)基兩種方法，來改善聚