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压力是调控分子自身构型、分子排列堆积及分子间相互作用的一种有效手段，尤其是对有机分子晶体材料施加极端压力是一种发掘其独特性质并深入理解其结构-性质关系的新方法。近来，芴酮类有机发光材料因其晶体结构的多样性和易修饰性而受到了广泛关注。本论文将高压技术与芴酮类有机发光材料相结合，以探索新型的压力传感的光学系统。
通过对有机分子晶体二苯基芴酮(Diphenylfluorenone)分子晶体施以极端压力，我们发现高压条件下二苯基芴酮晶体的紫外-可见吸收和光致发光光谱在整个可见光范围内发生连续、大规幅度且可逆的变化。特别地，其光致发光发生了超过300nm的红移，发射峰在压力为13.3GPa时红移至近红外区域。高压原位红外光谱和同步辐射X射线衍射分析表明，在压力达3GPa左右时，二苯基芴酮发生了?到γ相的可逆相变，晶体结构中的苯基基团之间由垂直排列变为了平行堆积。时间依赖密度泛函理论计算结果表明，相变后γ相中分子轨道重叠明显，这意味着分子间相互作用显著增强，从而导致相变后能产生大规模红移。
为了进一步研究压力对于有机分子晶体结构和性质的调节作用，我们对拥有更长共轭结构的二萘基取代的芴酮施加了极端压力，结果表明1-二萘基芴酮(2,7-Di(naphthalen-1-yl)-fluorenone)的高压原位紫外-可见吸收和光致发光光谱均出现了连续、大范围及可逆的红移。同步辐射X射线衍射分析表明，1-二萘基芴酮在整个加压过程没有发生相变，其吸收与发射的红移均是源于晶胞体积和分子内二面角的减小引起的分子间相互作用增强所导致。与1-二萘基芴酮相比，2-二萘基芴酮(2,7-Di(naphthalen-2-yl)-fluorenone)的吸收与光致发光的红移范围较小，这是因为他们分子聚集体堆积方式的不同。理论计算分析表明，1-二萘基芴酮的分子轨道在高压下分子间的相互作用显著增强，表现出了明显的分子间能量转移，由此导致了吸收和发射的大范围红移。
本研究揭示了高压条件下有机分子晶体的结构-性质关系，表明了压力在调节有机分子晶体发光性质时所展现的独特性。尤其是，本研究发现，当有机分子晶体具备更为有效的?···π堆积时，其性质对压力的响应会更为敏感，这为以分子材料为基础的压力传感的光学器件的设计和应用提供了思路。
通过对有机分子晶体二苯基芴酮(Diphenylfluorenone)分子晶体施以极端压力，我们发现高压条件下二苯基芴酮晶体的紫外-可见吸收和光致发光光谱在整个可见光范围内发生连续、大规幅度且可逆的变化。特别地，其光致发光发生了超过300nm的红移，发射峰在压力为13.3GPa时红移至近红外区域。高压原位红外光谱和同步辐射X射线衍射分析表明，在压力达3GPa左右时，二苯基芴酮发生了?到γ相的可逆相变，晶体结构中的苯基基团之间由垂直排列变为了平行堆积。时间依赖密度泛函理论计算结果表明，相变后γ相中分子轨道重叠明显，这意味着分子间相互作用显著增强，从而导致相变后能产生大规模红移。
为了进一步研究压力对于有机分子晶体结构和性质的调节作用，我们对拥有更长共轭结构的二萘基取代的芴酮施加了极端压力，结果表明1-二萘基芴酮(2,7-Di(naphthalen-1-yl)-fluorenone)的高压原位紫外-可见吸收和光致发光光谱均出现了连续、大范围及可逆的红移。同步辐射X射线衍射分析表明，1-二萘基芴酮在整个加压过程没有发生相变，其吸收与发射的红移均是源于晶胞体积和分子内二面角的减小引起的分子间相互作用增强所导致。与1-二萘基芴酮相比，2-二萘基芴酮(2,7-Di(naphthalen-2-yl)-fluorenone)的吸收与光致发光的红移范围较小，这是因为他们分子聚集体堆积方式的不同。理论计算分析表明，1-二萘基芴酮的分子轨道在高压下分子间的相互作用显著增强，表现出了明显的分子间能量转移，由此导致了吸收和发射的大范围红移。
本研究揭示了高压条件下有机分子晶体的结构-性质关系，表明了压力在调节有机分子晶体发光性质时所展现的独特性。尤其是，本研究发现，当有机分子晶体具备更为有效的?···π堆积时，其性质对压力的响应会更为敏感，这为以分子材料为基础的压力传感的光学器件的设计和应用提供了思路。