電刺激響應(yīng)型磷光銥配合物的設(shè)計(jì)、合成及其光電性質(zhì)研究.pdf

1、電刺激由于能夠方便與當(dāng)前的半導(dǎo)體技術(shù)相結(jié)合，是一種重要的外界刺激方式。電刺激響應(yīng)型磷光變色材料由于在顯示器件、傳感器、信息存儲(chǔ)和邏輯門等領(lǐng)域，具有潛在應(yīng)用前景，而吸引了人們的研究興趣。磷光銥配合物具有高的發(fā)光量子效率、長(zhǎng)的發(fā)射壽命、易調(diào)節(jié)的發(fā)射波長(zhǎng)和豐富的激發(fā)態(tài)性質(zhì)等優(yōu)異光物理性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)電存儲(chǔ)、化學(xué)傳感和生物成像等領(lǐng)域。磷光配合物的光物理性質(zhì)不僅依賴于金屬中心和配體結(jié)構(gòu)，而且對(duì)外界環(huán)境是非常敏感的。目前，大多數(shù)

2、磷光銥配合物的光物理性質(zhì)調(diào)控手段主要是合成新的配體骨架，或?qū)ε潴w進(jìn)行化學(xué)修飾。然而，這些調(diào)控手段一般需要復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)或苛刻的反應(yīng)條件。因此這些調(diào)控方法限制了磷光銥配合物的進(jìn)一步發(fā)展。由于磷光銥配合物的光物理性質(zhì)還容易受外界環(huán)境的影響，因而利用外界刺激來(lái)調(diào)節(jié)磷光銥配合物的光物理性質(zhì)是一種簡(jiǎn)單而有效的調(diào)控手段。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過選取含兩個(gè)氫鍵受體（-NH）的輔助配體，設(shè)計(jì)合成了一系列含不同抗衡陰離子的離子型銥配合物。這

3、類配合物的陽(yáng)離子與抗衡陰離子之間不僅存在靜電相互作用，而且還具有有趣的氫鍵作用。由于配合物陽(yáng)離子與不同抗衡陰離子形成的氫鍵強(qiáng)度不同，能夠有效調(diào)控配合物的光物理性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)其發(fā)射波長(zhǎng)從493 nm到591 nm(～100nm)的大范圍調(diào)節(jié)。重要的是，通過施加電場(chǎng)誘導(dǎo)氫鍵強(qiáng)度發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)了電場(chǎng)誘導(dǎo)的磷光變色，并將其用于信息記錄與存儲(chǔ)。⑵設(shè)計(jì)合成了一種含羥基功能團(tuán)（-OH）的銥配合物，發(fā)現(xiàn)其發(fā)光性質(zhì)不僅表現(xiàn)出了濃度和酸/堿誘導(dǎo)的磷光變色，并且

4、顯示出了電刺激誘導(dǎo)的磷光變色。我們利用理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)配合物的磷光變色行為進(jìn)行了闡述?；谶@種有趣的電致磷光變色，我們進(jìn)一步構(gòu)建了一種準(zhǔn)固態(tài)的信息存儲(chǔ)器件。此外，我們利用磷光的長(zhǎng)發(fā)光壽命，通過時(shí)間分辨成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了銥配合物在具有安全保護(hù)功能的信息存儲(chǔ)器件中的應(yīng)用。⑶將氫鍵受體（-NH）引入到中性銥配合物中，發(fā)現(xiàn)其磷光性質(zhì)不依賴于電場(chǎng)，但是加入四丁基銨鹽能夠使其表現(xiàn)出電致磷光變色性質(zhì)，證明了離子遷移對(duì)配合物的磷光變色起著關(guān)鍵作用，從

5、而使電致磷光變色由離子型配合物拓展到中性配合物，進(jìn)一步發(fā)展了材料體系。通過修飾配合物的配體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)光顏色可調(diào)的電致磷光變色。研究結(jié)果表明，含氫鍵受體的中性配合物在外加離子輔助作用下能表現(xiàn)出電致磷光變色。⑷設(shè)計(jì)合成了兩種三芳基硼功能化的銥配合物。通過Lewis酸堿(B-F)相互作用，它們的發(fā)光性質(zhì)表現(xiàn)出了對(duì)氟離子的響應(yīng)特性，導(dǎo)致發(fā)光猝滅。進(jìn)一步，我們還發(fā)現(xiàn)B-F鍵對(duì)電場(chǎng)敏感，施加電場(chǎng)能夠使其發(fā)生斷裂，從而恢復(fù)配合物的發(fā)光。基于這種發(fā)