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荧光材料广泛应用于照明、显示和检测等领域,随着人们对发光材料的研究范围逐渐扩展和深入,新型发光材料不断地被发现。在众多的荧光材料中,涉及到联吡啶的材料也多种多样。这是因为联吡啶类材料拥有独特的化学稳定性、氧化还原性、激发态的反应性、发光性质和合适的激发态寿命。因此在光化学、光物理、光催化、电化学、光电化学、化学和电化学发光中联吡啶类材料都发挥了极大的作用。立足于联吡啶类材料中的4,4’-联吡啶和2,2’-联吡啶,并在此基础上制备了一系列有机荧光材料和有机无机杂化荧光材料,以探索联吡啶类荧光材料的荧光调控效果。研究内容分为两部分。第一部分主要围绕向4,4’-联吡啶与金属卤化物形成的化合物中插入中性分子,实现材料的带隙调控,达到荧光调控的目的。第二部分主要针对2,2’-联吡啶经过进一步反应获得的六种有机荧光材料。通过对这些材料的带隙与荧光性能多向比较,实现对2,2’-联吡啶类材料的荧光调控。具体研究内容如下。(1)合成了三种新型的含有4,4’-联吡啶的铋(III)-氯基无机-有机杂化材料:[HEV][BiCl5](化合物1)、[MV]3[Bi4Cl18]·[C16H10](化合物2)和[MV]3[Bi4Cl18]·[C20H12](化合物3)(N-protonN′-ethyl-4,4′-bipyridinium;[MV]2+=N,N′-dimethyl-4,4′-bipyridinium),均含有含联吡啶的阳离子、铋(III)-氯阴离子,并成功的分别引入了芘和苝两种中性发光基团。对这三种材料的晶体结构和其他理化性能也进行了表征。(2)通过插入中性有机分子来调节荧光发射。随着有机分子组分的增加,带隙逐渐变小。光致发光测量表明,这三种化合物具有宽的黄、红、橙光发射带,随着有机分子的增加,最大荧光发射峰红移。(3)合成了六种新型的含有2,2’-联吡啶有机荧光材料:BIPY,BIPYT,BIPY2T,BNBP,BNBPT和BNBP2T,并利用1H NMR、EDs Mapping、SEM、UV-vis、TGA和荧光设备对其表征。(4)噻吩基团的加入,增加了该类材料的共轭长度;硼原子配位数的增加,控制了材料的空间结构和电子特征;B←N基团的引入,使相应的材料均发生了红移现象。实现了该类材料的荧光调控。(5)理论计算表明BIPY、BIPYT、BIPY2T三个化合的HOMO/LUMO能级差逐渐降低。同理BNBP、BNBPT、BNBP2T也是随着单元的长度增加HOMO/LUMO能级差明显降低。这为本文的荧光调控提供了可靠的理论依据。(6)运用CIE色谱的调试原理,使BIPYT与BNBP、BNBPT、BNP2T中的任意一个按照一定的比例混合即可以实现白光调控。