二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子的設(shè)計、合成及性能研究的開題報告

二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子的設(shè)計、合成及性能研究的開題報告一、研究背景和意義隨著人們對光電材料研究的不斷深入，設(shè)計和合成具有特殊光電性能的分子成為了當(dāng)前研究的熱點之一。其中，二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子因其獨特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)而備受關(guān)注。二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子是由二茂鐵和苝二酰亞胺兩部分組成的分子，具有良好的光學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于光電材料、傳感器、液晶顯示和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。比如，基于二茂鐵-苝二酰亞胺分子構(gòu)建的發(fā)光材料具有較強的熒光性能和光穩(wěn)定性；基于該分子構(gòu)建的傳感器可以檢測汞、銅等金屬離子的存在以及病毒、細(xì)胞等微觀物體的存在等。因此，本研究旨在系統(tǒng)研究二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子的設(shè)計、合成及性能，并探索其在光電材料領(lǐng)域的應(yīng)用，為進(jìn)一步推動光電材料的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。二、研究內(nèi)容和目標(biāo)本研究將圍繞以下幾個方面展開：（1）設(shè)計并合成不同的二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，通過理論計算等手段探究其電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律。（2）研究二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子在光電材料領(lǐng)域的應(yīng)用，包括發(fā)光材料、傳感材料、液晶顯示等方向，通過實驗驗證其應(yīng)用性能和優(yōu)劣。（3）總結(jié)二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子的優(yōu)缺點，探討其進(jìn)一步應(yīng)用的可能性和發(fā)展方向。通過上述研究，本課題旨在實現(xiàn)以下目標(biāo)：（1）合成出具有良好光電性能的二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子，為相關(guān)領(lǐng)域提供不同的選擇和參考。（2）通過研究其應(yīng)用性能，探索該分子在光電材料領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。（3）為進(jìn)一步推進(jìn)光電材料的研究和發(fā)展提供理論和實驗基礎(chǔ)。三、研究方法和技術(shù)路線本研究將采用以下方法和技術(shù)路線：（1）基于二茂鐵和苝二酰亞胺兩部分設(shè)計合成不同的二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子，并通過核磁共振譜、紅外光譜、質(zhì)譜、元素分析等手段對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征；（2）通過密度泛函理論（DFT）、分子動力學(xué)模擬（MD）等理論計算方法探究二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子的電子結(jié)構(gòu)、光學(xué)性質(zhì)等基本理論性質(zhì)；（3）應(yīng)用不同的表征手段測試二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子在發(fā)光、傳感等方面的應(yīng)用性能，并與其他類似分子進(jìn)行比較分析；（4）綜合實驗數(shù)據(jù)及其基本理論性質(zhì)對二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)進(jìn)行總結(jié)分析，探究該分子的潛在應(yīng)用和發(fā)展方向。四、預(yù)期成果與意義預(yù)期成果：（1）設(shè)計合成出不同的二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子，并對其進(jìn)行充分的表征；（2）通過實驗和理論計算探究該分子的基本理論性質(zhì)和應(yīng)用性能；（3）探討二茂鐵-苝二酰亞胺光功能分子在光電材料領(lǐng)域的潛在應(yīng)用和發(fā)展方向。意義：本研究將為二茂鐵-苝二酰亞胺分子的設(shè)計及其在光電