熒光高分子材料

1、熒光高分子材料熒光高分子材料介紹 高分子熒光材料是將熒光物質(zhì)（芳香稠環(huán)、電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物以及金屬粒子）引入高分子骨架的功能高分子材料。高分子熒光材料都為含有共軛結(jié)構(gòu)的高聚物材料。熒光材料在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究方面有著廣泛的應(yīng)用。熒光物質(zhì)分類 1.芳香稠環(huán)化合物芳香稠環(huán)化合物 2.分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物 3.金屬配合物熒光染料金屬配合物熒光染料芳香稠環(huán)化合物芳香稠環(huán)化合物 1 高分子骨架上連接了芳香稠環(huán)結(jié)構(gòu)的熒光材料 ， 應(yīng)稠環(huán)芳烴具有較大的共軛體系和平面剛性結(jié)構(gòu)，從而具有較高的熒光量子效率。 其中廣泛應(yīng)用的是芘的衍生物，如下圖合成方法聚芘的合成方法可以通過先制備單體，然后在BE

2、FF中電化學(xué)制備而得到所需聚合物，芘及其衍生物聚合物主要應(yīng)用于激光領(lǐng)域。共軛結(jié)構(gòu)的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物 1.兩個(gè)苯環(huán)之間以-C=C-相連的共軛結(jié)構(gòu)的衍生物如圖 吸收光能激發(fā)至激發(fā)態(tài)時(shí)，分子內(nèi)原有的電荷密度分布發(fā)生了變化。 這類化合物是熒光增白劑中用量最大的熒光材料，常被用于太陽能收集和染料著色。（2）香豆素衍生物 在香豆素母體上引入胺基類取代基可調(diào)節(jié)熒光的顏色，它們可發(fā)射出藍(lán)綠島紅色的熒光，已用作有機(jī)電致發(fā)光材料。 但是，香豆素類衍生物往往只在溶液中有高的量子效率， 而在固態(tài)容易發(fā)生熒光猝滅，故常以混合摻雜形式使用。（3）吡唑啉衍生物它們均可在吸收光后分子被激發(fā)、進(jìn)而引起分子內(nèi)的電荷轉(zhuǎn)移而發(fā)射

3、出不同顏色的熒光，均有較高的熒光效率。(4) 1，8萘酰亞胺萘酰亞胺 這類熒光材料色澤鮮明，熒光強(qiáng)烈，以被廣泛用作熒光染料和熒光增白劑、金屬熒光探傷、太陽能收集器、液晶顯色、激光以及有機(jī)光導(dǎo)材料之中。 若在其中引如磺酸基、羧基、季銨鹽，則可以制得水溶性熒光材料。若引入芳基或雜環(huán)取代基，則能有效地提高熒光效率，同時(shí)使熒光光譜向長波方向偏移。(5)蒽醌衍生物蒽醌衍生物 蒽醌類熒光分子是以蒽醌為中間體制得的，具有良好的耐光、耐溶劑性能，穩(wěn)定性較好，也具有較高的熒光效率。(6)羅丹明類衍生物羅丹明類衍生物 羅丹明是由熒光素開環(huán)得到的，兩者都是黃色染料并都具有強(qiáng)烈的綠色熒光，廣泛應(yīng)用欲生命科學(xué)當(dāng)中。羅丹

4、明系列的熒光材料絕大部分是以季銨鹽取代原來的羥基位置而得。3.金屬配合物熒光染料1.摻雜型高分子稀土熒光材料摻雜型高分子稀土熒光材料2.鍵合型高分子稀土熒光材料鍵合型高分子稀土熒光材料摻雜型高分子稀土熒光材料摻雜型高分子稀土熒光材料 把有機(jī)稀土小分子配合物通過溶劑溶解或熔融共混的方式摻雜到高分子體系中，一方面可以提高配合物的穩(wěn)定性，另一方面還可以改善其熒光性能，這是由于高分子共混體系減小了濃度效應(yīng)的結(jié)果。鍵合型高分子稀土熒光材料鍵合型高分子稀土熒光材料 鍵合型高分子稀土熒光材料先合成含稀土配合物的單體，然后用均聚或共聚方法得到配體與高分子骨架通過共價(jià)鍵連接的高分子稀土熒光材料，甲基丙烯酸酯、苯

5、乙烯等是常用的單體。如圖所示：NNCH3CH=CH2EuLn合成方法1.先配位后聚合。稀土配合物共聚高分子先合成稀土配合物單體,然后均聚或共聚制得有機(jī)金屬聚合物,即先配合后聚合,用這種方法制得的熒光材料中稀土離子分布均勻、不成簇,因而稀土金屬含量較高的時(shí)候仍能保持熒光強(qiáng)度隨著稀土含量增大而線性遞增,不出現(xiàn)濃度碎滅現(xiàn)象,并且可以制得透明性好的材料。2.先聚合后配位，稀土高分子配合物先制備含有特定官能團(tuán)如羧基、磺酸基的高分子,然后用稀土化合物與之反應(yīng)。可以制得更多種類的熒光材料以滿足不同需要,而且引入小分子配體可以使稀土離子的配位數(shù)趨于滿足從而制得熒光強(qiáng)度較高、分子量高的稀土高分子聚合物常見高分子

6、發(fā)光材料 聚對(duì)苯乙烯聚對(duì)苯乙烯 在14伏電壓下發(fā)出黃綠色光，是目前科研最多的一類導(dǎo)電高分子發(fā)光材料。 聚噻吩聚噻吩 3-烷基取代的聚噻吩制得的可以發(fā)紅光的單層PLED。 聚芴聚芴 研究最廣泛的藍(lán)光聚合物。其他公個(gè)高分子材料都有類似半導(dǎo)體材料那樣的性能，也可以作為點(diǎn)至發(fā)光材料。 熒光高分子的應(yīng)用前景展望 隨著高分子熒光材料的需求逐漸變大，我國需要研究新型高分子熒光材料，稀土高分子熒光材料成了新的熱點(diǎn)。稀土元素是21世紀(jì)具有戰(zhàn)略地位的元素,稀土光致發(fā)光材料的研究開發(fā)與應(yīng)用是國際競爭最激烈也是最活躍的領(lǐng)域之一。中國是稀土資源最豐富的國家(以金屬計(jì)估計(jì)有3.6x1O7t),我們的目標(biāo)就是要將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),根本出路在于提高我國稀土光致發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)