聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料課件

聚集誘導(dǎo)增強(qiáng)發(fā)光材料稀溶液固體薄膜熒光強(qiáng)熒光弱聚集熒光淬滅Aggregationquenching聚集誘導(dǎo)增強(qiáng)發(fā)光現(xiàn)象在OLED器件的制備過(guò)程中，聚集熒光淬滅似乎是不可避免的???發(fā)光材料固體薄膜OLED器件聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)Aggregation-InducedEmissionB.Z.Tang,etal，Chem.Commun.2001,1740-1741聚集誘導(dǎo)增強(qiáng)發(fā)光(AIEE)Aggregation-InducedEnhancedEmissionS.Y.Park,J.Am.Chem.Soc.2002,124,14410-14415樸秀永：唐本忠有關(guān)AIE的各年份SCI論文數(shù)量聚集誘導(dǎo)增強(qiáng)發(fā)光材料種類(lèi)

(1)環(huán)狀多烯化合物Silole衍生物（a）和四噻吩基噻吩（b）的化學(xué)結(jié)構(gòu)

(2)氰取代二苯乙烯型化合物

氰基取代二苯乙烯化合物結(jié)構(gòu)

(４)二乙烯基蒽型化合物二乙烯基蒽化學(xué)結(jié)構(gòu)式

(6)其它小分子化合物聚集誘導(dǎo)發(fā)光的機(jī)理分子結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、粘度、壓力、溫度和熒光衰減動(dòng)力學(xué)等結(jié)構(gòu)和外界因素常被用來(lái)研究聚集誘導(dǎo)增強(qiáng)發(fā)光機(jī)理。

熒光強(qiáng)度與丙三醇/甲醇混合溶液中丙三醇含量關(guān)系圖

2、共平面及形成特殊聚集體機(jī)理CN-MBE分子結(jié)構(gòu)中由于二苯基和氰基的位阻效應(yīng)，在單分子或稀溶液狀態(tài)下呈扭曲非平面空間構(gòu)型，分子內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)耗散激發(fā)態(tài)能量而導(dǎo)致在溶液中不發(fā)光。而加入不良溶劑或降低溫度，納米聚集體出現(xiàn)，分子間的相互堆砌壓迫使分子空間構(gòu)型平面化，形成頭尾排列的J-聚集體堆積，強(qiáng)烈發(fā)射熒光

3、特殊激基二聚體機(jī)理

通過(guò)量化理論計(jì)算，溶液里化合物分子激基締合物的形成與單重激發(fā)態(tài)輻射躍遷的禁阻，消耗了激發(fā)態(tài)能量，造成熒光淬滅。而在聚集態(tài)下，相鄰的兩個(gè)分子在基態(tài)通過(guò)分子間OH氫鍵作用，形成二聚體，當(dāng)這個(gè)二聚體被激發(fā)時(shí)，不需位置、結(jié)構(gòu)的調(diào)整，瞬時(shí)變成激基締合物或復(fù)合物，且伴隨激基締合物的非輻射躍遷消失，促使聚集態(tài)熒光發(fā)射增強(qiáng)

發(fā)光器件熒光探針無(wú)熒光猝滅，無(wú)需摻雜，高熒光發(fā)光效率高熱穩(wěn)定性無(wú)熒光猝滅，擴(kuò)大應(yīng)用范圍聚集產(chǎn)生熒光強(qiáng)度改變，響應(yīng)更靈敏和更快速顛覆了傳統(tǒng)熒光探針的工作原理(光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移PET，光誘導(dǎo)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移PICT等),提供新的檢測(cè)可能性。(亮度高達(dá)55880cd/m2)聚集誘導(dǎo)增強(qiáng)發(fā)光材料的應(yīng)用

B.Z.Tang,etal.

J.Phys.D:Appl.Phys.43(2010)095101Org.Lett.2010,12,2274IllustrationoftheformationoftheheteroaggregatebetweenArg6peptide(多肽）andcompound1(TPEderivative)andthedisassemblyoftheaggregateinthepresenceoftrypsin(胰蛋白酶)熒光探針化合物對(duì)氰離子的響應(yīng)

化合物對(duì)DNA的響應(yīng)

以三苯乙烯為基本結(jié)構(gòu)基元的構(gòu)建聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料探索上述聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料在OLED

、熒光探針、有機(jī)太陽(yáng)能電池敏化染料等領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)異的固體發(fā)光性能，高的玻璃化溫度，分子結(jié)構(gòu)易于設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)室本實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)合成的AIE化合物數(shù)目藍(lán)光40個(gè)綠光56個(gè)黃光16個(gè)橙光8個(gè)紅光10個(gè)Total：130仍在增加中藍(lán)光淺藍(lán)綠光黃光橙紅紅光樣品照片:(上)自然光照射；(下)365nm紫外燈照射AIE敏化染料30多個(gè)η：6.5%Tg

達(dá)275oC紅光，發(fā)光波長(zhǎng)640nm目前公認(rèn)有機(jī)紅光最易猝滅？AIE能否解決紅光猝滅問(wèn)題？目前我們正在主攻穩(wěn)定高效的紅光材料2.具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)的壓致變色熒光材料（PAIE）在光學(xué)記錄、溫度及壓力探測(cè)、商品防偽、發(fā)光器件可能具有巨大的潛在應(yīng)用壓致變色熒光材料：在壓力的作用下，材料的吸收及熒光光譜發(fā)生顯著改變PAIE材料既具有壓致變色熒光效應(yīng)又具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)，可望綜合兩種材料的優(yōu)異性能已經(jīng)報(bào)道的壓致變色熒光有機(jī)化合物(非壓色材料)都是些孤立的事件沒(méi)有什么規(guī)律可遵循，非常稀少。PiezochromicfluorophoresareexceedinglyrareChristophWeder,Adv.Mater.2008,20,119–122已公開(kāi)報(bào)道純有機(jī)壓致變色熒光化合物不到10個(gè)NatureMaterials2005,4,685光學(xué)記錄，防偽PolymerswithIntergratedsensingcapabilities.ByJillNicoleKunzlman2009DBDCS/PMMAfilm:Photosoftheluminescencewriting/erasingcycle.DBDCSJ.AM.CHEM.SOC.2010,132,13675–13683應(yīng)力探測(cè)我們發(fā)現(xiàn)大部分的AIE化合物具有壓致變色熒光效應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)室合成的PAIE化合物大約有50多個(gè)，數(shù)目還在不斷增加中聚集誘導(dǎo)發(fā)光化合物壓致變色熒光化合物結(jié)構(gòu)共性合成更多的壓致變色熒光材料PAIE，exceedinglyrare

？！SubmittedtoOrg.Lett.(revised)可逆性非常好波長(zhǎng)變化68nmWAXD,samplesobtainedfroma)pressed;b)annealed;c)re-pressed;d)re-annealedThedihedralanglesoftheselectedplanesofthemoleculeinsinglecrystalandfreemoleculePlaneDihedralanglePlaneDihedralangleSinglecrystalafreemoleculebSinglecrystalafreemoleculebA1-A25357A5-A65257A1-A58675A2-A68675A1-A68077A2-A56477A2-A31836A6-A72936A3-A44156A7-A87956aGeometryfromsinglecrystal;bgeometryfromcalculationusingGAUSSIAN03.Crystalpackingviewedalonga-axis(a),b-axis(b)andc-axis(c)for2PCz-TPE(Thehydrogenatoms,andTHFandmethanolsolventmoleculeslocatedbetweenthelayershavebeenomittedforclarity).Moleculespackinginsinglecrystal:(a)cappedsticksstyleand(b)spacefillstyleshowinginclusionofTHFandmethan