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压致变色(Piezofluorochromic)材料是一种对压力刺激响应的新型发光材料,在外界压力的作用下材料荧光发射的颜色或者强度会发生变化。而且有些压致变色材料还具有聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission, AIE)或者聚集诱导发光增强(Aggregation-Induced Emission Enhancement, AIEE)的性质。这些同时具有压致变色和聚集诱导发光(增强)性质的材料叫做PAIE材料。目前,对材料压致变色性质的探究主要是比较机械研磨前后材料的荧光发射的变化,并且通过比较机械研磨前后X射线衍射谱图的变化,得出材料压致变色性质的机制是研磨后材料由晶体相转变为无定型相,很少有关于更高压力下分子结构和荧光发射变化的报道。因此,本论文选取了几种具有压致变色性质的典型的有机共轭小分子,通过荧光和拉曼光谱对其机械研磨和静水压作用下分子结构和荧光发射的变化进行了详细的对比和探究。主要研究内容包括以下几个方面:1.我们选取了只有聚集诱导发光性质的四苯乙烯(TPE)和一种同时具有聚集诱导发光和压致变色性质的四苯乙烯衍生物,四(4-甲氧基苯基)乙烯,(TMOE)作为研究对象,分别比较了机械研磨和静水压作用下荧光发射光谱的变化,探究TMOE和TPE在压力作用下荧光发射出现不同变化的机制,并且通过对TMOE在高压下拉曼光谱和理论模拟的拉曼光谱的对比,探究了TMOE在压力作用下分子结构的变化。我们发现TMOE分子内甲氧基的存在是导致TMOE和TPE在压力作用下荧光发射出现不同变化的根本原因,并且压力作用下TMOE分子内二面角的变化是其压致变色性质的主导因素。2.三苯胺(TPA)具有高度的空间构型,并且与其它给电子材料相比TPA具有更高的HOMO能级,因此由三苯胺连接一些生色团形成的衍生物成为一类很重要的有机发光材料。我们选择三苯胺母体作为研究对象,对其在不同刺激(溶液、机械研磨、静水压)作用下的荧光发射和分子结构的变化进行了探究。我们发现TPA在聚集态和静水压作用下都会表现出荧光发射强度增强的现象,并且在这两种刺激作用下都是由于三苯胺分子内苯环的自由转动受到限制而引起荧光发射强度的增强。3.一些具有D-A扭曲结构的三苯胺衍生物分子内会出现一种新的荧光发射态:局域电荷转移杂化态Hybridized Local and Charge Transfer State (HLCT),这种HLCT态是这些材料具有较高荧光发射强度的主要原因,并且分子内的HLCT态的存在与生色团和三苯胺间的二面角大小有着直接的关系。我们选取了连有不同生色团的三种三苯胺衍生物TPA-AN、TPA-PA、TPA-NA作用研究对象,分别对其在不同刺激(溶液、机械研磨、静水压)作用下的荧光发射光谱和拉曼光谱进行了检测,我们发现当三苯胺连有生色团后,苯环的自由转动不再是影响分子荧光发射的主导因素,而分子内电荷转移态的分布是影响其荧光发射强度和峰位的主要原因,这些材料中分子内的电荷转移分布又由三苯胺和生色团间二面角的大小直接决定。