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基于氢键相互作用的发光分子/LDHs功能薄膜的构筑与光学性能研究
  • 项目名称:基于氢键相互作用的发光分子/LDHs功能薄膜的构筑与光学性能研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:21171017
  • 申请代码:B010701
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:陆军
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:北京化工大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

本课题旨在选择具有优良荧光特性,且含F、N、O原子的中性发光分子,采用氢键层层组装方法构筑中性发光分子/LDHs复合超薄膜。研究此类层状复合体系的结构特征和光学特性,探索复合体系中的氢键相互作用及其环境响应性,总结其中的结构-性能关系。在薄膜的介观结构和插层分子结构两个层次上,揭示超薄膜的光学特性与氢键组装结构之间的关系,获得具有显著发光性能和多种发光(单色、双色和白色)的插层LDHs复合超薄膜,总结氢键在调控复合薄膜结构与光学性质方面的作用。本课题的研究为深入研究和开发中性光功能分子在光电功能领域内的应用提供实验基础。基于氢键层层组装构筑LDHs基光学超薄膜,是一种新型的构筑功能超薄膜的方法,将特殊中性光学功能分子引入LDHs层间,打破了长久以来LDHs层间只能引入阴离子的局限性,拓宽了LDHs的应用领域。将有助于发展功能薄膜材料的制备化学,丰富无机固体材料化学,特别是插层化学的研究内容

结论摘要:

含F、N、O等杂原子的中性有机光功能材料在OLED,OTFT和太阳能电池研发中具有重要作用,然而这些发光材料对环境中的水、氧气敏感,容易被氧化,如果用于发光器件,会造成器件的环境稳定性差,使用寿命缩短。为解决这些问题,有效的办法之一就是寻找一种有效的介质,既有效分散中性光功能分子,又能提高其光热稳定性。本课题旨在选择具有优良荧光特性且含F、N、O原子的中性发光小分子/高分子,以及一类带正电的层状复合氢氧化物纳米片,利用氢键层层组装方法构筑中性发光分子/LDHs复合超薄膜。研究此类层状复合体系的结构特征和光学特性,探索复合体系中的氢键相互作用及其环境响应性,总结其中的结构-性能关系。在薄膜的介观结构和插层分子结构两个层次上,揭示超薄膜的光学特性与氢键组装结构之间的关系,获得具有显著发光性能的插层LDHs复合超薄膜,总结氢键在调控复合薄膜结构与光学性质方面的作用。目前为止,本课题已发表SCI论文8篇,在投1篇。通过中性聚合物与LDH组装得到的超分子薄膜展示了良好的发光性能,通过调控层间中性分子的种类和数量可得到不同发光性能和功能的超薄膜例如,具备能量转移性能、聚集诱导发光性能、磷光性能的发光薄膜。通过衰减全反射傅利叶红外光谱(ATR-IR)表征证明了分子间氢键作用力的存在,通过小角XRD、扫描电子显微镜、原子力显微镜等表征手段证明得到的薄膜有序、均匀,通过荧光光谱表征证明制备的薄膜可用于挥发性有机溶剂、环境污染物、生物分子等的检测。本课题的研究为深入研究和开发中性光功能分子在光电功能领域内的应用提供实验基础。基于氢键层层组装构筑LDHs基光学超薄膜,是一种新型的构筑功能超薄膜的方法,将特殊中性光学功能分子引入LDHs层间,打破了长久以来LDHs层间只能引入阴离子的局限性,拓宽了LDHs的应用领域。将有助于发展功能薄膜材料的制备化学,丰富无机固体材料化学,特别是插层化学的研究内容。研究中还发现,一些不含F、N、O原子的中性共轭聚合物也可以与LDHs纳米片层层组装,此类体系中的组装驱动力明显不是氢键,值得进一步研究。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 11
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
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