【摘 要】
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固态荧光开关由于其在光学存储器中的广泛应用而受到越来越多的关注,例如防伪油墨,光学写入和擦除以及生物成像。俘精酸酐（FUL）及其衍生物在溶液中在紫外光和可见光交替照射下具有明显的颜色和荧光变化,由于其良好的热稳定性和抗疲劳性,被认为是一种高效的荧光开关,在光学信息储存方面有很好的应用前景。然而,俘精酸酐的平面结构所引起的聚集导致淬灭（ACQ）效应使其在固态下无荧光或荧光较弱,导致基于俘精酸酐及其衍
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固态荧光开关由于其在光学存储器中的广泛应用而受到越来越多的关注,例如防伪油墨,光学写入和擦除以及生物成像。俘精酸酐（FUL）及其衍生物在溶液中在紫外光和可见光交替照射下具有明显的颜色和荧光变化,由于其良好的热稳定性和抗疲劳性,被认为是一种高效的荧光开关,在光学信息储存方面有很好的应用前景。然而,俘精酸酐的平面结构所引起的聚集导致淬灭（ACQ）效应使其在固态下无荧光或荧光较弱,导致基于俘精酸酐及其衍生物的固态荧光开关鲜有报道。近年来,聚集诱导发光（AIE）分子在固态下荧光增强的性质,提供了一种新的策略来克服ACQ效应。本论文通过共价连接AIE分子与光开关分子的方式合成了两个固态荧光开关,并对他们的光物理性质进行了表征与分析,具体研究内容如下:1.基于俘精酸酐衍生物的固态荧光开关的合成、性质及应用通过Suzuki偶联反应,将俘精酸酐基团以共价键的方式连接到经典的AIE分子四苯基乙烯（TPE）基团上,构建了一种有效的可逆固态荧光开关TPE-FUL。在紫外光和可见光交替照射下,TPE-FUL在固态下表现出颜色和荧光的可逆变化。实验和理论研究表明,开环结构（O-TPE-FUL）的荧光来自于TPE基团的局域激发态（LE）,而闭环结构（C-TPE-FUL）的荧光淬灭是因为发生了由TPE基团向FUL基团的分子内电荷转移（ICT）现象。同时我们还例证了TPE-FUL分子在防伪油墨、光学擦除和信息加密等方面的应用,这些应用结果表明,荧光开关基团与AIE荧光基团相结合是构建固态荧光开关的有效策略。2.取代基对俘精酸酐衍生物固态荧光开关性质的影响通过Suzuki偶联反应,将俘精酸酐基团以共价键的方式连接在带有两个甲氧基的四苯基乙烯（TPE）上,构建了一种有效的可逆固态荧光开关TPE-OMeFUL。TPE-OMe-FUL粉末在紫外光的照射下迅速由黄色变成黑色,绿色的荧光很快发生淬灭,而在可见光的照射下粉末可以恢复到初始的黄色和绿色荧光。通过理论计算发现,由于分子内给受体效应的增加使得闭环的TPE-OMe-FUL分子内电荷转移效应增强,加快了开环结构的TPE-OMe-FUL向闭环结构的TPEOMe-FUL转化的速率,TPE-OMe-FUL分子也可以应用于防伪油墨,在光学信息储存和信息加密领域也有好的应用前景。
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