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随着社会的进步,现代生活中人们对荧光材料的需求越来越大,荧光材料现已广泛应用在光化学传感器、DNA诊断、光化学传感器、染料、荧光增白剂、有机电致发光器件(OLED)等方面,与人们的生活息息相关。而传统的荧光材料都会面临一个浓度淬灭(ACQ)的问题,在被制成薄膜或固体时,发光效果会大大折扣。而聚集诱导发光(AIE)材料的出现完美解决了这一难题,其中四苯乙烯(TPE)作为一种AIE“明星分子”,其合成简单,易实现功能化,可以方便地与其他荧光团结合得到性能优异的荧光分子,因此受到广大研究者的关注。本文基于四苯乙烯基团分别合成了一系列AIE分子,通过核磁、质谱等表征手段确定了它们的分子结构,然后研究了它们的光物理性能及在化学传感和OLED中的应用,主要工作包括以下几个方面:首先,我们在TPE上引入二氨基马来腈合成了两个席夫碱探针TPECN和TPEOCN。荧光光谱研究表明它们在水溶液中能从18种金属离子中特异性识别出Hg2+,其中TPEOCN的Hg2+的最低检出限达到了9.84 nM,另外TPEOCN对Hg2+还具有裸眼识别功能。从离子干扰实验中发现两个探针分子在检测Hg2+的过程中几乎不受其他离子的干扰,并且它们能在一个较大的pH范围(5.5-12)内稳定工作。通过荧光光谱滴定和等物质的量连续变化法,我们确定了探针分子与Hg2+的配位比为2:1,利用高斯计算,我们分析讨论了探针的机理。我们将它们成功应用到细胞成像中,发现TPECN在细胞中对Hg2+有明显的淬灭响应,细胞毒性实验表明这两个分子都有较小的细胞毒性。接下来,我们设计并合成了3个含有不同烷氧基链的四苯乙烯基单菲并咪唑分子TPEO1-PI、TPEO4-PI和TPEO6-PI,并成功得到TPEO1-PI和TPEO6-PI的单晶结构,研究了晶体排列方式和分子间作用力。荧光光谱研究表明三个分子都有明显的AIE特性,其中TPEO6-PI的AIE现象最明显。热稳定性测试表明这三个分子有着较高的玻璃化转变温度和热分解温度,将三个分子作为发光层制备了非掺杂OLED器件,其中TPEO4-PI的器件综合性能最好,最大外量子效率为4.07%,启动电压为2.7 V,最大亮度达到了15995 cd/m2。最后,我们在前面的单菲并咪唑分子基础上分别合成了2个四苯乙烯基双菲并咪唑分子TPE-BPI,TPE-tBu-BPI和2个三苯乙烯基双菲并咪唑类分子TriPE-BPI,TriPE-tBu-BPI,它们相对于单菲并咪唑分子有着更好的光物理性能和热稳定性。另外叔丁基的引入在一等程度上提高了分子的荧光量产率和热分解温度,其中TPE-tBu-BPI在薄膜下的荧光量子产率为0.78,热分解温度达到了513°C。通过溶剂化实验,发现四苯乙烯类分子的激发态以CT(电荷转移)态为主;而三苯乙烯类分子则表现出一种LE(局域激发)态,相对于四苯乙烯类分子,能有效减小分子在聚集态时产生的红移。