【摘 要】
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荧光是物质吸收光照或者其他电磁辐射后发出的光,在医药、生物、农业、工业、环境科学等领域有广泛的应用。与无机荧光材料相比较,有机材料结构多样,并具有良好的可调性。其中,有机吡啶盐吸引了广大研究者的目光。4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(简称DAST)作为一种重要的有机吡啶盐,除了具有优异的非线性光学特性,还具有明显的荧光特性,但是目前对其荧光的研究不系统、不深入。为此,本论文研究
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荧光是物质吸收光照或者其他电磁辐射后发出的光,在医药、生物、农业、工业、环境科学等领域有广泛的应用。与无机荧光材料相比较,有机材料结构多样,并具有良好的可调性。其中,有机吡啶盐吸引了广大研究者的目光。4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(简称DAST)作为一种重要的有机吡啶盐,除了具有优异的非线性光学特性,还具有明显的荧光特性,但是目前对其荧光的研究不系统、不深入。为此,本论文研究了基于DAST的光致发光特性及其荧光调控的新方法。主要内容包括以下几个方面:(1)系统地研究了DAST溶液的吸收和发光特性。实验结果表明,在可见光波段,DAST溶液的吸收光谱与发射光谱都只显示一个峰。对于吸收光谱,DAST的峰值波长会随着溶剂极性的增大而发生蓝移;荧光光谱却恰恰相反,随着溶剂极性的增大,发射峰的位置发生红移。在去离子水、甲醇、乙醇和异丙醇四种不同极性的溶剂中,DAST都表现出较大的斯托克斯位移,并且该位移与溶剂极性成正相关。(2)采用喷涂技术,制备了DAST薄膜,研究退火温度对其形貌、光吸收和荧光特性的影响。结果表明,低温退火(如60oC)对薄膜的形貌及荧光特性几乎没有影响。但是,经150oC高温退火之后,薄膜变得更加致密,在(004)晶面呈现明显的择优生长趋势。而且,高温退火后DAST薄膜的吸收光谱以及荧光发射波长发生红移,荧光发射峰的强度降低。荧光发射谱的结果还显示,与DAST溶液的发射单峰的情况不同,DAST薄膜具有两个发射峰,而且这两个荧光发射峰分别对应于阳离子中给体到受体间的分子内电荷转移以及阴阳离子间的电荷转移。(3)制备了DAST@SiO2复合荧光微球。与DAST溶液相比较,该复合微球的发射峰发生了17-39 nm的蓝移。在所测试的加入15-35mg DAST含量的范围内,随着加入的DAST含量增大,复合微球的峰值又会逐渐红移,表明可以通过改变DAST的含量实现其荧光的调控。与DAST在对应溶液中的最高发射强度相比较,DAST@SiO2复合微球在水溶液中增强约54倍,在乙醇溶液中增强约10倍。(4)在制备了以上复合微球的基础上,再分别加入不同含量的银纳米颗粒(AgNPs),利用等离子体共振效应,进一步调控DAST的荧光。研究结果表明,对于所制备的DAST@SiO2复合微球,在AgNPs粒径为22±7 nm、浓度为5.39μg/m L的条件下,其荧光强度约为DAST乙醇溶液的13倍,荧光峰位蓝移了34 nm。
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