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第一部分随着对共轭聚合物研究不断的深入,水溶性共轭聚合物以其特有的绿色环保性能优势,已受到越来越多研究人员的青睐,成为当今科研领域中的一大研究热点。目前水溶性共轭聚合物材料的制备仍然处于相互激烈竞争的局面,因此,本博士论文第一部分紧密围绕“新型水溶性发光聚合物的研究”这个课题,主要通过选择不同分子进行结构设计与利用简单的合成方法,分别将PEG和PAA的水溶性柔性链引入到芴类共轭刚性的发光聚合物体系中,分别获得了三种新型的功能性芴类发光聚合物材料,从而有效地改善了芴类发光聚合物的光学性质和溶解性,工作主要包括以下三个方面:1、首次成功地将具有荧光性的共轭芴二苯小分子引入到水溶性聚氨酯的分子主链上,从而形成了一种新型聚氨酯功能性复合材料。相对于普通的小分子发光材料来说,该聚合物发光材料在固态时具有不易结晶、为无定形结构以及均匀分布不易产生相分离的特点。所制备的聚氨酯是一种弹性固体,可以溶解在乙醇中,同时又显示出具有半导体性质的荧光性能——最大荧光发射峰在365 nm并且在386 nm处有一个小的侧肩峰,可见它又是一种非常难得的紫外发光聚合物材料。2、首次采用了简单的异氰酸酯反应,成功地将聚芴(PF)作为刚性链段和聚乙二醇(PEG)作为柔性链段,以嵌段方式连结到聚合物分子主链上,从而形成了一种新型的具有刚性链—柔性链结构的嵌段共聚物。由于它合成方法简单,并且能够溶解在很多环境友好型溶剂中,如水、乙醇等等,因此可以将其应用到喷墨打印技术中,此外它还具有丰富多样的自组装形态以及较高的荧光量子效率ca.52%。3、结合近年来提出的通过非共价键作用力来制备聚合物的方法,以侧链上具有羟基的芴苯共聚物为刚性链段,普通水溶性聚合物聚丙烯酸为柔性链段,首次利用共轭聚合物PF3BOH侧链上的羟基与PAA上的羧基之间的氢键进行自组装,得到了一种微观形状可调的新型水溶性发光聚合物纳米材料。所形成的PF3BOH/PAA纳米材料在水中是非常稳定的。通过动态激光散射、扫描透射电子显微镜、荧光发射光谱和紫外可见光吸收谱等技术对它的结构和光学性质进行了表征与分析。第二部分由于所在研究小组承担了国家自然科学基金项目——含氟稀土共轭聚合物波导放大器的研究,作为该基金项目的主要参与者之一,本人还围绕该项目其中一个方向,积极开展了对掺铒有机光波导增益材料的研究,作为本论文的第二部分内容的工作。主要介绍了掺铒光波导放大器(EDWA)的发展历史与应用背景,并着重对有机铒高增益材料的发展历史做了详细的综述,目前该方向碰到的主要困难在于所有掺铒配合物材料的荧光量子效率都极低(~0.01%),这严重限制了它们的实际应用。我们另辟蹊径,成功地制备了一种新型的有机铒纳米增益材料,通过在高效率的掺铒纳米氧化物表面包覆有机层,从而实现其在有机聚合物材料(溶剂)中具有高溶解性与高稳定性,并且它还具有比普通铒配合物材料高出3个数量级的量子效率,通过Forster理论,计算了OH基团对Er3+离子的临界作用距离R0,从而进一步验证了实验结果,为实现高效率的有机EDWA器件提供了积极的指导意义。