删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

具有同质多晶依赖性发射的非芳香性发光化合物

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



不含芳(杂)环、单键-重键交替单元等大共轭结构的纯有机发光材料引起了人们的广泛关注, 但其结构与发光性质间的关系仍需进一步明确. 本文研究了氧杂酸酐与氧杂酰亚胺两种非芳香性发光化合物. 通过在不同溶剂中培养单晶, 得到了具有不同发光颜色及荧光-磷光双发射的同质多晶体, 发光效率最高达17.0%. 这种高效发射可归因于含π电子与n电子基团的簇聚产生的空间共轭及构象刚硬化. 尽管这些同质多晶体结构差异微小, 但少量溶剂分子的存在导致簇聚体微环境改变, 调节了单线态与三线态发射比例, 从而产生了不同颜色的发光. 这些结果有助于人们进一步了解非典型发光化合物构象与发光间的关系, 为其机理研究与分子设计提供了新的启示.
关键词: 非芳香性发光化合物, 同质多晶, 室温磷光, 簇聚诱导发光, 空间共轭
Recently, nonconventional luminophores have received increasing attention, owing to their fundamental importance, advantages in outstanding biocompatibility, easy preparation, environmental friendliness and potential applications in sensing, imaging, encryption, etc. In order to provide more information about relationship among molecular conformation, molecular packing and emission, and moreover, to guide the design of nonconventional luminophores, molecules with definite structures and explicit molecular packing are highly desired. In this contribution, we report two nonconventional luminophores, namely F-MA and F-MI, consisting of carbonyls (C=O), electron-rich heteroatoms (O/N), and unsaturated C=C subgroups. They are nonluminous in dilute solutions while being emissive in concentrated ones. Furthermore, through crystallization in different solvents, polymorphs of both compounds with various emission colors along with distinct room temperature phosphorescence (RTP) are successfully obtained. Under 312 nm UV irradiation, three polymorphs of F-MA emit bluish-violet, blue and white lights, accompanying photoluminescence (PL) and RTP quantum efficiencies ( Φ c/ Φ p) of 10.6%/1.8%, 9.4%/2.1% and 2.9%/1.7%, respectively. To acquire more efficient emission, hydrogen bonds are introduced via amidation of F-MA, leading to the target compound F-MI with strikingly improved PL performance. Notably, F-MI is also polymorphic, whose Φ c and Φ p are of up to 17.0% and 4.8%, respectively. Meanwhile, the RTP lifetimes of F-MI polymorphs are significantly prolonged by 10- to 56-fold, as compared with their corresponding F-MA counterparts. The above PL properties can well be rationalized by the clustering-triggered emission (CTE) mechanism, namely through-space electronic delocalization of π and n electrons among different molecules in concentrated solutions or crystals alongside with sufficiently rigidified conformations is accountable for the emission, which is also verified by single crystal analysis and theoretical calculation. Besides, the noticeable RTP emission should be ascribed to the presence of C=O and heteroatoms and the clustering of such subgroups, which are ready to enhance spin-orbit coupling (SOC) and subsequent intersystem crossing transitions with effective through-space conjugation. Surprisingly, subtle changes caused by trace solvents in molecular conformations and packing modes significantly impact on intra/intermolecular interactions, which alter the relative intensity of singlet (fluorescence) and triplet (RTP) emissions, thus resulting in polymorphism-dependent emission colors. For these unorthodox luminescent molecules, their PL properties of polymorphs will deepen the understanding of the relationship between subtle structure variation and emission, thus enlightening further luminescent mechanism understanding and future rational design of novel nonconventional luminophores.
Key words: nonaromatic luminophores, polymorphism, room temperature phosphorescence, clustering-triggered emission, through-space conjugation


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/结构 空间 电子 材料 设计

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 钙钛矿型甲醇水蒸气重整制氢催化材料的研究
    摘要/Abstract采用溶胶凝胶法合成了钙钛矿复合氧化物,负载氧化铜后得钙钛矿负载型催化材料,通过XRD(X射线衍射分析)、BET(比表面积测试)、H2-TPR(程序升温还原分析)、XPS(X射线光电子能谱)等手段对催化材料进行了表征,考察了不同种类钙钛矿负载纳米铜催化材料的结构、性质对甲醇水蒸气 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 手性金属-有机框架的设计、合成及应用
    摘要/Abstract手性金属-有机框架具有框架结构多样性和功能可调性等特点,在对映异构体的识别与分离和不对称催化等领域中具有重要的应用.近年来,关于手性金属-有机框架的应用还扩展到其它研究领域,如在圆偏振荧光和手性铁电体等方面的研究中.与非手性金属-有机框架相比,手性金属-有机框架的设计不但要考虑 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 具有结构色的α-磷酸锆/有机溶剂分散体系
    摘要/Abstract对α-磷酸锆(α-ZrP)/H2O分散体系利用离心沉淀–再分散的方法,进行溶剂置换制备α-ZrP的有机溶剂分散体系.意外发现,使用这个方法可以容易地得到具有结构色的α-ZrP/有机溶剂分散体系.以丙酮为溶剂,当α-ZrP质量分数在0.76%~1.86%之间时,分散体系可以反射4 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 不同结构烷基铝催化异戊二烯齐聚与聚合行为研究
    摘要/Abstract烷基铝(AlR3)作为Ziegler-Natta催化剂体系的助催化剂组分,起到烷基化、还原主金属化合物、参与活性中心形成与演变、链转移剂等重要作用.然而烷基铝自身对二烯烃单体也具有催化作用.本工作采用不同结构烷基铝如三乙基铝(AlEt3)、三异丁基铝(Al(i-Bu)3)、氢化 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 系列Ti4L6-笼基配合物的合成与结构研究
    摘要/Abstract金属有机笼(Metal-OrganicCages,MOCs)作为一种新型的分子容器,因其具有特殊的空腔结构及其在分子识别/分离、药物传输和催化等方面具有诱人的应用前景而受到****广泛地关注.但是,在过去几十年里,化学家们主要致力于构筑各种具有特定功能的MOCs,而进一步将MO ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 多孔金属有机框架材料作为锂金属负极保护层助力长寿命锂氧气电池
    摘要/Abstract在众多能源储存系统中,锂氧气电池以其高达3500Whkg-1的理论能量密度有望在性能上超越商用锂离子电池.然而,在电池充放电过程中,金属锂不可控的枝晶生长和严重的腐蚀问题极大地阻碍了锂氧气电池的发展.为了解决以上问题,制备了一种具有高比表面积、丰富孔道结构的金属有机框架材料(M ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 磷酸锂原位包覆富锂锰基锂离子电池正极材料
    摘要/Abstract本工作通过“碳酸盐共沉淀-沉淀转化-固相反应”方法,实现磷酸锂原位包覆和改性富锂锰基锂离子电池正极材料Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2,研究了磷酸锂包覆层的形成过程及其对电化学性能的影响.结果显示,碳酸盐前驱体经沉淀转化反应原位形成磷酸镍包覆层,与锂源混合煅烧 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • Co9S8/MoS2异质结构的构筑及电催化析氢性能研究
    摘要/Abstract利用前驱物形貌导向法,成功制备了Co9S8/MoS2异质结构催化剂,该催化剂在碱性析氢反应(HER)中表现出优异的催化活性及稳定性,其在10mAcm-2处的过电势仅为84mV.通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、电子自旋共振(ESR)、拉曼光谱(Raman) ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 中空纳米结构在表界面化学能源存储中的应用
    摘要/Abstract中空纳米结构因具有有效比表面积大、传输路径短、缓冲性能好等优势,在能源转换和存储领域受到人们的广泛关注,本综述详细总结了中空纳米结构材料在以超级电容器为代表的表界面化学能源存储领域的研究进展.首先介绍了表界面化学能源存储的机理和挑战;其次详细讨论了中空材料的微观结构参数对表界面 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 表界面化学调控二维材料电催化生物质转化的研究进展
    摘要/Abstract电催化生物质转化是以间歇式能源产生的电能驱动生物质电转化为高附加值有机化学品的过程,将其与水分解耦合能够产生高纯度氢气,具有有效降低化石燃料消耗、优化能源结构及解决环境问题的潜力.然而,由于生物质具有多个官能团及其转化反应涉及多个电子参与,电催化生物质转化面临着转化效率低、选择 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14