双光子和三光子吸收材料在多光子频率上转换激光、多光子荧光成像和显微技术、高密度三维光信息存储等领域极具应用潜力,因而基于多光子吸收过程的分子设计、新型材料制备及多光子上转换荧光是本项目的研究重点。本项目制备以三苯胺、咔唑等芳环为核,对叔丁基苯基取代的1,3,4-噁二唑为端基,将推拉电子单元以树枝状共轭链相连形成含有光天线结构、具备光采集功能和分子内能量传输的强双光子吸收有机物。这些分子的多光子吸收截面较大,并具有很强的上转换荧光发射能力,主要发射蓝色、绿色及黄色荧光。用飞秒Ti:sapphire激光和非线性透过率法测定了多枝分子的多光子吸收性质,讨论了它们的线性吸收、单光子荧光、荧光量子产率、荧光寿命、能级结构,双光子吸收、双光子荧光、光功率限幅及三光子荧光、三光子吸收性质,研究了多光子荧光发射行为及前线轨道能级结构。通过引入优良的各类芳杂环荧光发色团和良好的给受体基团、有序可控地增加共轭体系的维数、增大发色团数密度,来提高分子内能量传输效率,增大多光子吸收截面。多枝分子中重复单元的推拉电子结构、协同效应及分子内电荷与能量转移有效地增强了分子的多光子吸收和多光子上转换荧光发射能力。
英文主题词two-photon absorption;three-photon absorption;upconversion fluorescence;intramolecular energy transfer