功能材料广泛应用于防伪领域

功能材料广泛应用于防伪领域

一、功能材料在防伪领域用途广泛(论文文献综述)

韩鹏博,徐赫,安众福,蔡哲毅,蔡政旭,巢晖,陈彪,陈明,陈禹,池振国,代淑婷,丁丹,董宇平,高志远,管伟江,何自开,胡晶晶,胡蓉,胡毅雄,黄秋忆,康苗苗,李丹霞,李济森,李树珍,李文朗,李振,林新霖,刘骅莹,刘佩颖,娄筱叮,吕超,马东阁,欧翰林,欧阳娟,彭谦,钱骏,秦安军,屈佳敏,石建兵,帅志刚,孙立和,田锐,田文晶,佟斌,汪辉亮,王东,王鹤,王涛,王晓,王誉澄,吴水珠,夏帆,谢育俊,熊凯,徐斌,闫东鹏,杨海波,杨清正,杨志涌,袁丽珍,袁望章,臧双全,曾钫,曾嘉杰,曾卓,张国庆,张晓燕,张学鹏,张艺,张宇凡,张志军,赵娟,赵征,赵子豪,赵祖金,唐本忠[1](2022)在《聚集诱导发光》文中提出聚集诱导发光(AIE)是唐本忠院士于2001年提出的一个科学概念,是指一类在溶液中不发光或者发光微弱的分子聚集后发光显着增强的现象。高效固态发光的AIE材料有望从根本上解决有机发光材料面临的聚集导致发光猝灭难题,具有重大的实际应用价值。从分子内旋转受限到分子内运动受限,从聚集诱导发光到聚集体科学,AIE领域已经取得了许多原创性的成果。在本综述中,我们从AIE材料的分类、机理、概念衍生、性能、应用和挑战等方面讨论了AIE领域最近取得的显着进展。希望本综述能激发更多关于分子聚集体的研究,并推动材料、化学和生物医学等学科的进一步交叉融合和更大发展。

张夏宇[2](2021)在《光刺激响应性材料的合成及其在防伪中的应用》文中提出由于刺激响应性材料对周围环境的变化(包括物理、化学或生物刺激)的敏感反应,使其具有广泛的应用,因此引起了人们的极大兴趣。光作为一种无处不在的刺激,既可以局限于时间和空间,也可以从系统外部触发,从而引起了广泛关注。光刺激响应性材料一般是指在光的作用下发生一些化学或物理反应,导致一系列结构和形态的变化,进而产生特定功能的材料。三芳基乙烯衍生物是一种出色的光刺激响应性材料,它在数据加密、信息存储、生物成像、光学传感和军事伪装等领域具有广泛的应用。本文在课题组原有研究基础上,通过在三芳基乙烯上引入不同的取代基进行分子设计和结构修饰,合成了三种光致发光和变色性能良好的三芳基乙烯单元分子。探讨了结构与光致发光和光致变色性能之间的关系,对比分析了三种三芳基乙烯化合物在粉末和溶液状态中的光致发光和光致变色行为。通过物理共混,分别将所制备的三芳基乙烯类化合物分散在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中,制备光刺激响应性高分子薄膜,并研究了该材料的光物理性质。得出如下结论:(1)通过将在高分子中相容性好的乙酯基引入三芳基光致变色单元,成功地开发了一种新型快速响应光致变色材料-乙酯三芳基乙烯(EF-TrPEF2)。这种化学结构简单的新型光致变色分子在溶液态、固态中表现出快速的光致变色行为,在紫外光照射(365 nm)下,溶液和固体在460 nm和500 nm处产生一个很强的吸收峰,而且通过重复率测试,化合物表现出极好的可逆性及抗疲劳性。(2)设计合成了与乙炔基和乙炔基三甲基硅烷基团结合的三芳乙烯衍生物TrPEF2≡H和TrPEF2≡TMS。这两种分子结构可以相互转换,光物理和光致变色研究表明,两种新型分子在晶体状态下表现出不同的发射和光致变色行为。晶体TrPEF2≡TMS具有很高的光致发光量子产率(PLQY=14.2%),但光致变色性质不够明显。这主要是由于引入了体积较大的三甲基硅烷,有效地抑制了分子振动和光环化反应。相反,TrPEF2≡H表现出出色的光致变色特性,较低的量子产率,仅为1.5%。并进行了单晶分析和理论计算来解释这两种化合物的光物理和光致变色特性。(3)以PMMA为基体,三芳基乙烯为光致变色分子,四氢呋喃为溶剂,采用溶液浇铸成膜法制备光致变色聚合物薄膜。通过紫外-可见吸收谱和扫描电镜研究得出了不同基团的引入对薄膜的光致变色性能以及褪色速率有一定影响。具体表现出EF-TrPEF2与PMMA相容性最好,可以均匀分散在PMMA薄膜中。

孙浩[3](2021)在《刺激响应型四苯乙烯类化合物的设计、合成及性质研究》文中提出刺激响应材料是一类可对外部刺激做出响应的“智能”材料,近些年来逐渐成为研究的热点,被广泛应用于智能防伪及荧光传感等领域。然而,设计开发具有多重刺激响应性质,具有动态刺激响应以及在固/液态均具有刺激响应性质的化合物仍然是很大的挑战。本论文主要以四苯乙烯分子作为功能母体,通过合理的分子设计,开发新型刺激响应材料,对其性质和响应机制进行研究,并对材料的实际应用进行探索。论文的主要研究内容如下:1设计合成了一种对光和机械力均具有刺激响应性质的四苯乙烯基希夫碱化合物(TPENOMe)。通过溶剂挥发法,获得了化合物的两种晶体,它们表现出完全不同的光刺激响应性质。块状晶体(TPENOMe-a)的荧光非常微弱,却表现出可逆的光致变色行为,而针状晶体(TPENOMe-b)表现出很强的荧光,但是完全没有光致变色性质。研究发现两种晶体具有完全不同的晶体堆积方式,不同的晶体堆积方式所引起的不同的光失活方式是造成它们表现出完全不同性质的原因。此外,在外部机械力的刺激下,化合物的光致变色和荧光性质也会发生改变。进一步探索了它们的潜在应用,发现块状晶体TPENOMe-a可用作光控的无墨可重写纸,具有自擦除和可重复使用等优点。两者结合使用可用作潜在的数据加密材料。2通过将聚集诱导发光机制和扭曲的分子内电子转移机制引入到同一个分子中,设计合成了一种在液态和固态均具有刺激响应性质的四苯乙烯化合物(TBTNO2)。由于扭曲的分子内电荷转移和AIE两种机制的共同作用,在水的刺激下,TBTNO2在溶液中表现出有趣的“开-关-开”荧光开关性质,并伴随着显着的荧光变化。非常微量的水就可以引起TBTNO2荧光性质的显着改变,因此TBTNO2被成功地应用于荧光探针领域,可定量或定性地识别溶剂中微量的水。此外,该化合物在固体状态下还表现出可逆的机械力刺激响应荧光变化。3通过调整硝基的取代位置,设计合成了三种四苯乙烯苯并噻二唑化合物(TPEB-o-NO2、TPEB-m-NO2、TPEB-p-NO2),研究了硝基基团的取代位置对此类化合物荧光性质的影响。研究结果表明,硝基取代位置的不同会导致化合物TPEB-o-NO2、TPEB-m-NO2、TPEB-p-NO2的分子内共轭程度发生变化,从而导致不同的光物理性质。TPEB-o-NO2、TPEB-m-NO2和TPEB-p-NO2均表现出有趣的溶剂化变色效应和有趣的“开-关-开”光开关性质。此外,TPEB-m-NO2和TPEB-p-NO2可作为有机溶剂中微量水定量检测的高灵敏度荧光探针。4设计合成了一种具有多重刺激响应和动态刺激响应性质的四苯乙烯基噻唑类化合物(TPEB-B)。在外界刺激响应下(水,酸碱和机械力),该化合物表现出可逆的刺激响应荧光和动态的刺激响应荧光性质。当向TPEB-B的四氢呋喃溶液中注入大量的水后,随着时间的推移,溶液初始的浅蓝色荧光逐渐变为深蓝色,并且荧光强度明显增强,表现出动态的刺激响应性质。研究表明,这种动态的荧光变化是由于TPEB-B分子逐渐形成尺寸较大的聚集体所引起的。其次,由于噻唑环上氮原子的质子化作用,TPEB-B表现出可逆的酸碱刺激响应性质。除此之外,TPEB-B还具有可逆的压致变色性质。在机械力力和溶剂熏蒸的刺激下,其荧光颜色可以在蓝色和黄绿色之间可逆地转变。TPEB-B的多刺激响应行为使其可以用作潜在的防伪材料。5通过将聚集诱导发光机制和激发态分子内质子转移机制引入到同一个分子中,设计合成了一种多重动态刺激响应四苯乙烯基双希夫碱化合物TPESB,该化合物表现出水/Zn2+离子引起的吸收/荧光双通道颜色变化。首先,当将少量水加入到TPESB的四氢呋喃溶液中,无色的溶液渐渐变为黄色,溶液的红色荧光逐渐变为黄色,而且荧光强度明显增强,表现出动态的荧光变化。与TPEB-B的动态荧光变化不同的是,这种现象是由于水与TPESB发生分子间相互作用以及TPESB分子逐渐形成聚集体共同作用所引起的。利用TPESB的这种性质,通过使用TPESB作为成像层,水作为油墨,开发了一种无墨可重写纸,在防伪和信息安全方面显示出了很好的潜在应用。此外,在Zn2+离子的刺激下,TPESB溶液的颜色和荧光表现出双通道颜色变化。因此,TPESB可以作为Zn2+离子的比色/荧光双通道探针。而且,由于TPESB显示出很低细胞毒性,因此其可被应用于活细胞中Zn2+离子的成像。6合成了一种在水刺激下表现出动态刺激响应荧光性质的四苯乙烯希夫碱化合物(TPENOCN),并探索了其在无墨书写和智能防伪等方面的应用。当向TPENOCN的四氢呋喃溶液中加入水后,溶液初始的黄色荧光逐渐变为蓝色,并且荧光强度和荧光量子产率明显增强,表现出动态刺激响应性质。研究发现,可以通过水刺激调控TPENOCN的辐射通道从低能态发射转变到高能态发射,实现了外部刺激调节化合物荧光发射从卡莎规则到反卡沙规则的转变。理论和实验研究表明,这种现象是由于TPENOCN与水之间形成分子间氢键而引起的。此外,以TPENOCN为成像层,以水为油墨,开发了一种可用于安全书写/打印,多重防伪和数据存储的可重写纸张,在数据安全及防伪领域展现出广阔的应用前景。该论文有图131幅,表14个,参考文献328篇。

崔绪瑞[4](2021)在《基于金属配位键的自修复功能材料》文中研究说明高分子材料的破损会造成资源浪费,使材料失效,甚至引发一些安全事故。赋予高分子材料自修复性能,对延长其使用寿命、提高其使用安全性及使用稳定性有重大意义。然而,在自修复高分子材料领域,特别是在越来越受关注的超分子自修复领域依然存在一些关键性问题,如发展兼具优异机械性能和出色修复性能、功能化、适用于苛刻条件下的超分子聚合物网络等。以上问题制约了超分子自修复材料的实际应用。金属配位键可自发成键、键能可调、热力学稳定性/动力学易变性结合以及可功能化,是设计新型超分子自修复材料的一种有效手段。本文通过简单有效的策略,利用金属配位键对以下三个问题进行了研究:一是将Zn2+-咪唑基团配位键和脲氢键引入到超分子聚合物网络中,得到兼具优异机械性能和出色修复性能的超分子自修复聚合物材料;二是进一步结合镧系离子(Eu3+/Tb3+)-间苯二甲酸基团配位键与高分子结构设计得到兼具优异机械性能和出色修复性能的超分子自修复嵌段聚合物材料,并赋予其荧光功能;三是利用海水中钙镁离子与间苯二甲酸基团配位键发展了可在海水环境下响应性自修复的超分子自修复聚合物网络,并应用于仿生鱼柔性鱼尾,拓宽了超分子自修复材料的应用前景。为了得到兼具优异机械性能和出色修复性能的超分子自修复聚合物材料,将Zn2+-咪唑基团配位键以及脲氢键引入到超分子聚合物网络中。通过RAFT聚合(可逆加成-断裂链转移聚合)得到聚合物P1、P2和P3。之后,在体系中引入Zn2+得到含Zn2+-咪唑基团配位键以及脲氢键双重动态作用的自修复聚合物材料P/Zn-a、P/Zn-b和P/Zn-c。Zn2+-咪唑基团配位键对自修复聚合物的机械性能有重要影响,赋予了体系优异且可调的机械性能,可便捷地通过调控体系中Zn2+-咪唑基团配位键含量调控自修复聚合物机械性能。另外,Zn2+-咪唑基团配位键以及体系中存在的脲氢键赋予此聚合物出色的修复性能。原位FT-IR光谱清楚地证实了随着温度升高,双重动态超分子作用的结构重建,表明自修复聚合物优异机械性能和出色修复性能归因于双重动态作用。优化实验条件,得到兼具优异机械性能和出色修复性能的超分子自修复聚合物材料poly(MMA-co-BA-co-IUA)/Zn-a。以此为基础,得到导电自修复薄膜,有望应用于自修复可穿戴器件。在超分子自修复聚合物材料兼具优异机械性能和出色修复性能的前提下,赋予其特殊功能,会使材料更具吸引力。本章节进一步通过金属配位键与高分子结构设计相结合,得到了兼具优异机械性能和出色修复性能的荧光超分子自修复嵌段聚合物材料P(BA-co-IPA)-b-PStx-Eu3+。体系中Eu3+-间苯二甲酸基团配位键含量赋予超分子自修复嵌段聚合物网络便捷可调的机械性能。超分子自修复嵌段聚合物材料的修复条件温和且修复效率较高。优异的机械性能以及出色的修复性能归因于Eu3+-间苯二甲酸基团配位键的引入和高分子嵌段结构的设计。镧系离子(Eu3+/Tb3+)-间苯二甲酸基团配位键还可赋予超分子自修复嵌段聚合物材料优异可调的荧光性能。可简单地调节体系中Eu3+/Tb3+摩尔比来调节聚合物的荧光性能,有望应用于紫外激发荧光防伪/加密油墨等领域。发展新型可靠超分子自修复材料的最终目标是使其满足实际应用,因此赋予其在恶劣环境下的修复功能是必须的。由于自修复高分子材料在海洋环境中有重要应用前景,本文利用金属配位键得到可在海水中响应性自修复的超分子自修复材料(poly(BA-co-IPA)和 poly(BA-co-IPA)-Fe3+-1)。破损时,体系中间苯二甲酸基团响应性地摄取海水环境中钙镁离子形成配位键完成修复。EDS结果表明,经过在海水中浸泡24小时,薄膜的划痕处出现一定量的钙镁离子,证明了此自修复材料在海水中响应性自修复。另外,溶胀实验证明此响应型自修复薄膜在海水中具有稳定性。利用此响应型自修复薄膜制作仿生鱼的柔性鱼尾,破损的仿生鱼尾可在海水中自发修复并可驱动仿生鱼在海水中正常游动。仿生鱼,可用于探测海水中的污染物或者生物监测,甚至可用于军事侦察。本文对当前超分子自修复领域存在的问题进行研究并取得一些成果。利用超分子聚合物网络中特殊官能团与金属离子的配位作用,赋予了超分子自修复材料优异机械性能和出色修复性能、荧光功能以及海水下响应性自修复功能。我们期望在未来的研究中,受本文设计超分子自修复聚合物网络的启发,更多新型的超分子自修复材料被开发应用。

许宝源[5](2021)在《宽谱可调MOFs微晶的可控构筑及其光子学性能研究》文中研究表明近年来,光电功能材料由于其优异的光子学性能而获得广泛的研究兴趣。伴随着光子学的迅猛发展,各种新型的光电功能材料被开发出来以满足不同领域的光学功能需求,其中宽谱可调的微纳光电功能材料因其在片上光通信、激光显示、化学传感等领域的重要作用而受到广泛关注。目前大多数宽谱可调的光电功能材料都是由纯无机材料或者纯有机材料构筑而成,然而无机材料相对固定的带隙使其在实现光谱调制方面阻碍重重,同时有机光电材料内部结构的弱相互作用特征导致其在设计稳定可靠的宽谱可调的光电功能材料时面临巨大挑战。近年来,金属-有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)微晶作为一种由无机金属中心及有机配体自组装而成的晶体材料,能够同时兼顾二者优势,不仅发光中心众多,还具有丰富的能级,近年来成为调制光谱信号的理想载体。本文以构筑宽谱可调的微纳光功能材料为导向,设计合成了三种具有不同元素组成及空间结构的MOFs微晶材料,基于MOFs材料的不同结构特性,将所述三种MOFs微晶转换成宽谱可调的光电功能材料,同时利用脉冲激光器及荧光光谱仪等仪器测试了它们的光子学性能及应用。本论文工作主要分为以下三个方面:(1)宽谱可调钙钛矿量子点@MOFs微纳激光器的可控构筑及其光子学性能研究。宽谱可调的微纳激光器是集成各种光子器件不可或缺的一部分,近年来,基于钙钛矿量子点的微纳激光器因其独特的光电特性成为构筑波长可调的微纳激光器的理想材料。然而,这些钙钛矿量子点激光器的制备通常需要外加谐振腔以满足增益所需的光学反馈,这必然会导致对量子点本征性能的破坏。针对上述问题,我们通过一步自组装法在本征Pb-MOFs金属框架内将其原位转化为发光钙钛矿量子点(Perovskite Quantum Dots,PQDs),进一步将其设计为PQDs@MOFs随机激光器。MOFs三维骨架中Pb2+结点的有序排列为钙钛矿量子点的构筑提供了足够的生成位点,进而为实现PQDs@MOFs随机激光器的低泵浦阈值激光溅射提供足够增益。此外,通过在MOF纳米结构的纳米孔洞环境中对钙钛矿量子点前驱体的化学组分进行调制,从而实现在整个可见光范围内对PQDs@MOFs随机激光器进行宽谱调制,在无散斑成像领域展示出了显着的应用潜力。(2)宽谱动态可调MOFs微纳激光器的可控构筑及其光子学性能研究。随着信息密度的提高以及光电通讯技术的不断进步,宽谱可调的微纳激光器的构筑已取得了较多成果,然而这些微纳激光器的光谱调控多为静态调控,在实现光电功能器件的宽谱调控时,通常需要将多个具有特定发射波长的器件集成到一起才能实现其宽谱调谐功能,这种繁琐的构筑方式及复杂的调控手段限制了宽谱可调光电功能器件的广泛应用。动态宽谱可调的微纳激光器因其灵活可调性在光学成像、化学传感等领域的应用愈见广泛,因此对于可控动态调谐的微纳激光器的理性开发与构筑迫在眉睫。然而,由于传统的光学增益材料往往具有相对固定的带隙,从而限制了它们在宽谱动态可调的微纳激光器领域的构筑和应用。具有分子内电荷转移属性(ICT)的有机增益分子因其丰富的激发态能级以及灵活的可设计性近年来迅速成长为构筑宽谱动态可调微纳激光器的优势材料。然而ICT分子聚集导致光淬灭问题严重,仅依靠其自身性质无法实现对光谱的有效调控。针对此问题,我们通过自组装的方法设计并制备了具有大的孔洞尺寸的bio-MOF-100微晶材料,通过离子交换将具有分子内电荷转移性质的激光增益染料分子封装其纳米孔道内。MOFs作为一种多孔骨架结构,其内部环境对外部刺激具有一定的响应性,通过对外部环境进行连续热刺激来调控封装于金属-有机框架微晶孔道内增益分子的激发态过程,可以使制备的复合器件的随机激光光谱具有良好的可逆调谐性。此项工作基于MOFs制备的光电功能材料光子学性能优异,为复杂体系中光与物质的相互作用提供了新思路。(3)宽谱动态可调镧系MOFs异质结光子条形码的可控构筑及其光子学性能研究。上述工作利用MOFs的孔洞结构有益封装了具有丰富激发态能级的ICT有机增益分子,通过温度刺激对ICT分子的激发态能级进行调控,实现了宽谱范围内的可控动态调谐。对于上述工作构筑的光电功能器件的宽谱调制主要是基于客体增益分子进行的,然而,客体增益分子与其MOFs基质之间的相互作用较弱,因此导致其对外部刺激调控的不敏感,且通过离子交换被封装进MOFs孔洞的客体有机分子的分布不均会进一步影响对光电功能器件光谱的调谐精细度,导致其在相关领域的应用拓展受到大大限制。针对此问题,我们提出利用具有特征发光光谱及锐利空间分辨颜色的本征镧系MOFs构筑光电功能器件的策略,通过调控其光活性中心之间的能量传递过程来实现其宽谱调谐性能。我们通过异质生长的方法设计并制备了双金属结点的(Tb3+/Eu3+)多色异质微晶,由于MOFs中不同光活性中心的分子间相互作用可以通过外部刺激来调节,因此本工作通过热刺激操纵两种镧系元素之间的能量传递过程,可以精确地控制异质MOFs微晶的光谱变化的同时,使其空间颜色具有明显地刺激-响应性,根据其特征光谱的变化,可以创建具有空间响应性的光子条形码。此外,通过在单个异质结构中设计多个响应的化学模块,可以进一步提高光子条形码的安全系数。这为有目的地设计高度集成的响应性微结构器件开辟了新的道路。

周莎莎[6](2021)在《基于噻吩的具有聚集诱导发光性质的有机光致变色材料的设计、合成及应用》文中研究说明有机光致变色材料是光响应功能材料的重要组成部分,由于这些分子显示出独特的光诱导变色性质,可广泛用于设计多功能分子机器和智能材料。但是,这类传统光致变色材料在聚集态或固态下都表现出荧光猝灭(Aggregation-Induced Quenching,ACQ)问题,这就极大地限制了它们在实际应用中的性能。幸运的是,唐本忠院士提出的聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission,AIE)可以高效解决传统光致变色分子中ACQ现象所引起的局限性。AIE的引入使光致变色体系具有更迷人的固态荧光特性,这类具有固态荧光的可逆光致变色分子在涉及表界面的各种实际应用中具有重要的价值和前景。目前,已经报道了系列AIE活性的光致变色材料,但是它们的光致变色大都不能以受控方式进行,因此通过简单修饰AIE发光团(AIEgens)来设计具有双稳态异构体的可逆光致变色分子仍极具挑战性。在本文中,我们提出了一种通过将光活性基团引入聚集诱导发光分子骨架来设计具有固态荧光的可逆光致变色分子的一般策略,通过将光活化基团噻吩引入三苯乙烯骨架中来设计具有双稳态异构体的可逆光致变色分子,它们具有独特的聚集诱导发光和可逆的光致变色行为,在光开关双模式图案化和高级防伪中具有潜在应用前景。在以上策略的基础上,通过在原有的四芳基乙烯骨架上引入不同的取代基结构来实现对不同波长的吸收和荧光发射性质的调控,结果表明这些化合物显示出优良的光致变色性质和光致变色性质,通过调控不同的激发波长,可以实现多色转换。本文研究的主要内容如下:(1)提出了通过将光活性噻吩/苯并噻吩基团引入AIE发光骨架来设计具有固态荧光的可逆光致变色分子的一般策略。噻吩基团或苯并噻吩基团与三苯乙烯的正确组合可以使分子具有独特的聚集诱导发光特性以及在固态时的颜色和荧光的可逆光控变化。理论分析表明,光触发的环化反应和环还原反应是可逆的光致变色和光诱导的荧光转换的原因,而光活化单元共轭作用的扩大可以显着促进环化反应和光致变色过程。这些光致变色分子在光可切换图案纸中具有显着的光致变色性能及AIE活性,并且能够实现对人民币的多重防伪,这些优异的性能表明它们非常适合实际生活中的表面或界面的光控应用,如信息存储和数据加密。(2)通过在AIE分子骨架中引入不同共轭结构的光活化单元,设计合成了一组具有不同颜色的光致变色化合物,实现了对聚集诱导发光和光致变色性质的双重调控;同时,在由这些具有不同颜色的光致变色化合物组成的多组分体系中实现了波长依赖性的多色光致变色。研究表明,光活化基团与AIE分子骨架的键连位置能够显着影响化合物的光物理性质和光化学行为,而这两者的差异源于光环化反应的活性速率。简单的利用取代基的电子效应和空间位阻来调节化合物的光环化活性,从而实现对这类化合物光致变色性质和荧光性质的调控,构-效关系的探索为后续构建智能高效的AIE光致变色材料提供了新视角和思路。综上所述,我们提出了将光活性基团引入到聚集诱导发光分子骨架中来设计具有AIE活性的光致变色材料的设计策略,并成功设计合成了系列具有固态荧光和可逆光致变色性质的四芳基乙烯类衍生物,同时,通过改变侧链噻吩上的取代基实现了对荧光发射和光致变色颜色的改变。由于这类AIE光致变色分子具有独特的聚集诱导发光特性以及固态时颜色和荧光的可逆光控变化,在信息储存和多重防伪等应用方面具有巨大的应用前景。

聂静恒[7](2020)在《稀土掺杂氟化物NaREF4材料的上转换发光调控及其光功能研究》文中研究表明稀土发光材料由于其物理化学性质稳定、单色性好、吸收特性强、发光转换效率高等优点,已成为发光材料研究的重点和前沿。本文重点研究稀土发光材料中的上转换发光材料,即吸收长波后辐射出短波的材料,旨在阐明不同基质与不同掺杂体系对材料结构与性能之间的影响规律,揭示掺杂稀土离子对于材料的光学性能的影响机制,丰富稀土掺杂光学的基础理论体系,推动稀土资源在光子学中的发展与应用。基于氟化物材料优异的特性,对三种不同基质材料β-Na YF4、β-Na Gd F4和β-Na Lu F4的结构性质、电子性质以及光学性质进行研究,系统分析不同基质体系之间各项性质的差异。采用水热法制备相应基质材料下掺杂Er3+和Yb3+离子的样品,结合上转换发光光谱和荧光衰减曲线,详细探究了不同激发条件下Er3+/Yb3+上转换发光机制。在这四种波长的激光器(808 nm、980 nm、1064 nm和1550 nm)的激发下,这些样品在521 nm、540 nm和655 nm处都观察到发射峰,其中不同基质体系下的上转换材料的荧光强度发生变化。通过外部刺激控制上转换材料的光谱是一种简便的方法,对于各种研究都是必不可少的。通过研究发现一种Pr3+离子单掺杂材料可以通过控制激发功率密度来执行光谱调控,当激发功率密度从2.0 m W mm-2增加到70.8 m W mm-2时,绿红比值从0.02增加至1.07,其颜色从红光变为绿光。结合上转换荧光强度随泵浦能量的变化关系以及荧光时间衰减性能进行研究,可以确定不同激发功率下Pr3+离子实现发光调控的上转换发光机制。基于Pr3+离子独特的多光子过程,可以通过结合其他稀土离子来进一步设计其他上转换光谱控制材料。受此启发,这些上转换材料可通过操纵外部激发条件而无需改变输入和输出条件来设计相应的逻辑运算。双波长激发在上转换光致发光方面具有许多独特的优势,通过基于Er3+离子独特的双波长激发效应,提出了一种使用外部激发源作为激励输入并使用上转换相对发射强度作为输出的逻辑门的新颖概念。Er3+离子掺杂的β-Na YF4材料由于能级的匹配性,可以通过1550 nm和1064 nm激光同时进行双波长泵浦来实现发射增强。在双波长激发下,相比于1550 nm处的单波长激发,绿色发射增加53%,红色发射增加72%;而与1064 nm处的单波长激发相比,绿色发射增加336%,红色发射增加2820%。以这两种激发波长为输入信号,以及以上转换相对发射强度为输出信号,通过观察两个荧光发射带(绿色和红色)的变化可以实现基本逻辑运算和复杂逻辑运算。结果不仅对双波长激发下的上转换发光机理提供了深刻的理解,而且为开发用于复杂逻辑运算的新型微/纳米结构材料提供了有益的启示。合理的设计多色上转换发光以实现多功能光学应用在高新技术领域具有重要的潜在应用价值。通过水热法所制备的Er3+离子掺杂材料在1550 nm激发条件下可通过热操纵电子跃迁过程来实现多色上转换发光,随着温度从100 K升高至350 K,样品的绿红比值从3.3降低至0.26,其颜色输出从绿光转变为黄光。基于Er3+离子的非热耦合能级和热耦合能级的温度传感器最大绝对灵敏度和相对灵敏度分别达到0.054K-1和4.225%K-1,具有高灵敏的温度传感特性。掺Er3+的材料由于独特的热响应机制而具有热致发光变色特性,从而能够以安全的方式创建可视化读取型和数字化识别型防伪应用。该结果可为多功能应用的高灵敏度温度感测材料的设计和调制提供有益的启示。

张亮[8](2020)在《基于酰亚胺室温磷光材料的研究》文中认为本论文主要介绍了基于酰亚胺超长室温磷光(RTP)材料的光物理性质及其功能化应用,制备了一系列具有热激活延迟荧光(TADF)和超长RTP性质的材料并且介绍了它们在高级防伪加密领域的应用;此外还合成了一类新型TADF材料,并且对该材料进行了光物理性质的表征以及有机发光二极管(OLED)器件的应用。具体内容如下:第一,通过改变邻苯二甲酰亚胺上的卤素取代基团,设计合成了三种新型的有机发光材料Br-Al-Cz、Cl-Al-Cz和F-AI-Cz。它们不仅具有非常明显的聚集诱导发光(AIE)效应,还表现出显着的TADF以及晶态诱导的RTP性质。其中,化合物Br-Al-Cz表现出肉眼可见的长余辉室温磷光现象,因此在数据加密等领域具有潜在用途。第二,通过改变咔唑基团的位置,制备了一系列基于酰亚胺的新型发光材料o-AI-Cz、m-AI-Cz和p-AI-Cz。这类发光材料在薄膜和结晶态下的单重态-三重态能级差(ΔEST)非常都小,因此表现出显着的TADF和RTP性质。其中,o-AI-Cz具有超长RTP性质,其在空气中的磷光寿命为602 ms,因此可以用作高级加密材料中的防伪油墨。此外,o-AI-Cz具有强烈的分子内相互作用,而p-AI-Cz在固态下可以形成直径为13.171?的规则六边形孔,这可能是它们磷光寿命不同的主要原因。第三,基于酰亚胺设计合成了一种新型的室温磷光材料AI-N-Cz。该材料具有高达775 ms的超长磷光寿命,是其异构体AI-Cz(1.9 ms)的磷光寿命的400倍以上。AI-N-Cz的超长RTP可能是由于较小的ΔEST和H聚集的结合,这为设计超长有机室温磷光材料提供了一种非常有效的策略。第四,通过改变电子给体的种类,制备了一组基于喹啉受体的新型发光分子Fene、Fens和Yad。这组分子具有非常小的ΔEST和扭曲的刚性结构,这使它们表现出显着的TADF和AIE性质。而且,它们还显示出聚集诱导延迟荧光(AIDF)性质和良好的光致发光(PL)特性。此外,采用Fene、Fens和YAD作为发光层制备非掺杂OLED器件,分别获得14.9%,13.1%和17.4%的最大外部量子效率(EQEmax)。这些器件都表现出较低的开启电压(3 V至3.2 V),这可能是由于其扭曲的构型和AIDF性质所致。该结果表明基于喹啉的发光体在非掺杂的OLED中具有非常广阔的应用前景。该论文有106幅图、10个表和147篇参考文献。

于滨鸿[9](2020)在《具有分子内弱氢键作用的扭曲荧光分子的设计、合成及应用》文中进行了进一步梳理在过去的几十年里,有机荧光分子在发光器件、传感、生物成像等领域展现出了良好的应用前景,因此其研究与发展仍是当前化学研究中的热点之一。目前大多数常见的有机荧光分子可以归为聚集诱导发光(AIE)分子和聚集诱导荧光淬灭(ACQ)分子两大类。也就是说,分子的荧光强度受到分子聚集/分散状态的强烈影响,这一现象大大限制了有机荧光分子的应用。为了进一步扩展有机荧光分子的应用,合成在聚集态和分散态都具有强荧光的分子是十分必要的。文献对ACQ分子和AIE分子的发光机理研究表明:有机分子荧光强度在分散状态下主要受到单分子中亚分子原子(团)运动的影响;在聚集状态下主要受到分子间作用力的影响。基于此结论,本论文在高度扭曲结构(1,4-双(2,2-二苯基乙烯基)苯)上,引入分子内弱作用(弱氢键作用),在束缚分子内亚分子原子(团)的运动的同时,不影响分子高度扭曲的结构,成功地构筑出了一类在聚集态和分散态中都具有强荧光的化合物(CEOCH);其次,不同边位取代基对这类分子(CEOCH)分子内弱氢键作用以及发光特性的影响得到了进一步研究,并且CEOCH衍生物展示了在检测领域的应用;最后,以吸电子基团修饰的、具有分子内弱氢键作用的分子(命名为OD-CN)为例,此类分子展示出了在刺激响应功能材料领域的应用。主要的研究内容如下:在第一部分中,通过Witting反应和去甲基化反应,四个母体结构相同(1,4-双(2,2-二苯基乙烯基)苯)、中间苯环上取代基不同(分别为-H、-CH3、-OCH3、-OH)的化合物(CEH、CECH、CEOCH和CEOH)得以合成。通过核磁共振谱图、质谱以及单晶等数据,这四个分子结构和堆积方式得到进一步确定,并发现这四个分子构型扭曲,但仅有CEOCH分子和CEOH分子具有分子内弱氢键作用。随后,通过详细研究这四个化合物的光学性质,有且仅有中间具有甲氧基取代的CEOCH分子能在聚集态和分散态中发射出强烈的绿色荧光。通过对分子单晶结构、分子荧光随温度和黏度的变化、变温核磁以及理论计算等数据的进一步分析,化合物(CEOCH)在聚集状态和分散状态都具有强荧光的原因如我们所设计的那样,是1)聚集态中分子的高度扭曲结构所引起的弱分子间相互作用,减少了分子在聚集态的非辐射跃迁能量损耗,增大了分子在聚集状态下的荧光量子效率;2)在分散状态下,由于甲氧基基团所带来的分子内弱氢键作用,束缚了分子中亚分子原子(团)的运动,也降低了分子的非辐射跃迁速率,从而增强了分子的荧光强度。在第二部分中,通过Witting反应和Knoevenagel反应,不同边位取代基被引入到了具有分子内弱氢键作用的扭曲分子母体(CEOCH)中,用以研究取代基团对这类分子(CEOCHs)中弱氢键作用以及光物理性质的影响。不论在聚集状态还是在分散(THF溶液)状态下,这些取代的CEOCH分子的荧光光谱几乎覆盖了全可见光(RGB)光谱范围。并且,在聚集状态下,由于CEOCH母体的扭曲结构,取代的CEOCH分子具有较高的荧光量子效率;然而,出乎意料的是,在溶液状态下,取代的CEOCH分子的荧光量子效率变化超过了40倍。通过和对比分子(CEH衍生物)的发光特性进行比较以及理论计算等数据,取代的CEOCH分子的溶液状态荧光量子效率变化的主要原因是:1)柔性取代基增加了分子内亚分子原子(团)在分散状态下的自由运动,导致分子的荧光量子效率降低;2)取代基的吸电子效应的增加降低了分子内的弱氢键作用的强度,进而影响了分子母体结构中亚分子原子(团)的运动,间接导致了分子荧光量子效率下降。基于CEOCH分子在分散溶液中的荧光量子效率受到取代基自由度以及推吸电子性的强烈影响以及二氰乙烯基苯和肼的特异性反应,二氰乙烯基苯修饰的CEOCH分子(OD-CN)可以作为一种对肼具有高明暗对比度的反应型探针。在第三部分中,这类分子的应用得到了进一步开发。以二氰乙烯基苯修饰的CEOCH衍生分子(OD-CN)为例,通过对其光物理性质的进一步研究以及对以相分离为机理的热致变色材料的研究,我们成功制备了以OD-CN为染料、线性低密度聚乙烯(LLDPE)为基质的两相热致荧光变色薄膜,并探索了这类薄膜在多通道防伪领域上的应用。此外,通过对OD-CN/LLDPE薄膜的热致荧光变色机理的进一步研究,我们发现以具有溶剂致荧光变色性质和聚集态荧光性质的分子为染料、线性低密度聚乙烯为基质所制备的薄膜,普遍具有热致荧光变色性质。总之,本论文通过合成一系列具有分子内弱氢键作用的扭曲荧光分子并研究它们的光物理性质、发光机理,进一步阐述了有机荧光分子的发光强度受到分子内亚分子原子(团)运动程度以及分子扭曲结构的影响。同时,通过探索弱氢键作用在荧光领域的作用,进一步丰富了荧光分子的种类,也为如何将分子内弱作用应用于其它领域材料,如超分子材料、分子识别体系等提供了一些思路和参考。

杨日龙[10](2020)在《羟基磷灰石超长纳米线基新型仿生材料的构建、性能及应用研究》文中指出经过数十亿年的进化过程,大自然创造了许多功能独特、性能优异的天然材料。师法自然,从自然界获取设计灵感及指导,制备具有特定仿生功能或仿生结构的高性能仿生材料成为目前材料领域的一大研究热点。作为仿生材料的构建单元,具有优异生物相容性及生物活性的羟基磷灰石材料是一种理想的选择。然而,文献报道中的羟基磷灰石基仿生材料多是以颗粒状、棒状和片状等形貌的羟基磷灰石结构作为构筑单元制备而成。受限于这些低长径比的羟基磷灰石材料本身的高脆性,制备而成的仿生材料常常难以获得理想的结构及性能。本论文选用具有超高长径比的柔性羟基磷灰石超长纳米线作为基本构建单元,通过复合、掺杂及修饰等手段制备了一系列具有仿生功能及仿生结构的新型仿生材料,并探索了所制备的羟基磷灰石超长纳米线基仿生材料的性能及其潜在应用。本论文的研究工作主要包括以下几个方面:1.新型仿生超疏水磁性耐火纸以羟基磷灰石超长纳米线作为构建材料,通过在其表面修饰磁性四氧化三铁纳米颗粒,通过真空抽滤及包覆聚二甲基硅氧烷的方法,构建了新型仿生超疏水磁性耐火纸。该仿生超疏水磁性耐火纸具有多孔结构、高柔韧性、良好的磁响应性、超疏水性及耐高温不燃烧性。该新型仿生超疏水磁性耐火纸可应用于油/水分离滤纸及磁驱动油污分离装置。作为油/水分离滤纸使用时,该纸张对油性溶剂的分离效率和渗透通量分别达到99.6%及2835.9 L m-2 h-1;作为磁驱动油污分离装置使用时,对多种油性溶剂的分离效率可达到99.2%以上。因此,该新型仿生超疏水磁性耐火纸有望应用于含油污的废水处理及环境保护等领域。2.新型仿生超疏水荧光耐火纸通过原位掺杂的手段,制备了稀土离子掺杂羟基磷灰石超长纳米线,并以表面修饰油酸钠的稀土离子掺杂羟基磷灰石纳米线作为原料,通过真空抽滤法构建了新型仿生超疏水荧光耐火纸。研究了反应体系中稀土离子的种类及浓度对于所制备产物的形貌及荧光性能的影响。结合该仿生超疏水荧光耐火纸的荧光性、超疏水性、耐高温不燃烧性及独特的纳米结构,可实现高安全性多模式防伪功能一体化。所制备的新型仿生超疏水荧光耐火纸有望应用于防伪标签、防伪包装及防伪证件等领域。3.新型仿生超疏水自驱动纸和仿生双模式超疏水自驱动纸受到水黾的启发,通过在羟基磷灰石超长纳米线表面修饰聚多巴胺和油胺并采用真空抽滤法,制备了新型仿生超疏水自驱动纸。该仿生超疏水自驱动纸具有光热转换性能,能够将光能转变为热能,从而触发Marangoni效应,实现在水溶液表面上的自驱动运动。该新型仿生超疏水自驱动纸的超疏水性不仅使得纸张能自发地漂浮在水面上,并且能在纸张与水面之间引入气泡层,从而有效地减小纸张在水面上移动时的阻力。该仿生超疏水自驱动纸的最大移动速率及最快响应时间分别可达到22.14±4.89 mm/s及0.10±0.03 s。该新型仿生超疏水自驱动纸在微型机器人、生物医药及环境保护等领域具有良好的应用前景。在仿生超疏水自驱动纸研究工作的基础上,以羟基磷灰石超长纳米线作为构建单元,通过负载三氧化二钛颗粒及包覆聚二甲基硅氧烷,制备了新型仿生双模式超疏水自驱动纸。该仿生双模式超疏水自驱动纸具有优异的光热转换及超疏水性能,耐高温,不燃烧,并且能够实现双模式自驱动功能。在非表面活性剂水溶液中,该仿生双模式超疏水自驱动纸通过触发Marangoni效应可实现自驱动运动;而在表面活性剂水溶液中,通过调节光源的光功率密度,该仿生双模式超疏水自驱动纸可以实现蒸汽驱动功能,克服了Marangoni效应基自驱动材料难以在含有表面活性剂的水溶液中移动的缺点。该新型仿生双模式超疏水自驱动纸实现了双重驱动模式的一体化,具有宽广的适用性。4.新型高性能仿生结构羟基磷灰石超长纳米线基复合纤维以准长程有序的羟基磷灰石超长纳米线液晶及聚丙烯酸钠作为原料,通过湿法纺丝方法制备了兼具仿生“砖-泥”层状结构及仿生有序结构的新型仿生结构复合纤维。该仿生结构羟基磷灰石超长纳米线基复合纤维具有优异的力学性能,其最大抗张强度及杨氏模量分别达到203.58±45.38 MPa和24.56±5.35 GPa。此外,该仿生结构羟基磷灰石超长纳米线基复合纤维还展现出良好的柔韧性及可编织性能,可将其制备成多种不同形状的柔性材料。通过引入具有磁性或荧光功能的成分,还可实现仿生结构羟基磷灰石超长纳米线基复合纤维的磁响应及荧光功能化。该新型仿生结构羟基磷灰石超长纳米线基复合纤维具有多种优异的性能,有望应用于生物医学、柔性织物、柔性可穿戴器件等多个领域。本论文中,我们选用柔性的羟基磷灰石超长纳米线作为构建单元,制备了一系列具有仿生功能及仿生结构的新型高性能仿生材料。通过复合、掺杂及修饰等手段实现了多功能一体化,同时柔性的无机骨架赋予这些仿生材料优异的柔韧性及耐高温不燃烧性。本论文的研究结果表明,羟基磷灰石超长纳米线是高性能仿生材料的理想构建单元。

二、功能材料在防伪领域用途广泛(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、功能材料在防伪领域用途广泛(论文提纲范文)

(1)聚集诱导发光(论文提纲范文)

Contents
1 引言
2 聚集诱导发光材料
    2.1 AIE小分子
        2.1.1 9,10-二苯乙烯基蒽
        2.1.1.1 DSA材料
        (1)有机小分子
        (2)齐聚物
        (3)树枝状分子
        (4)聚合物
        2.1.1.2 DSA聚集态结构与功能
        (1)高效发光晶体
        (2)聚集态结构的动态调控
        2.1.2 四苯基苯
        2.1.3 四苯基吡嗪
        2.1.3.1 TPP的合成
        2.1.3.2 TPP衍生物的应用
        2.1.4 多芳基并吡咯
        2.1.4.1 分子结构-光物理性能关系
        2.1.4.2 应用
    2.2 AIE共晶体系
        2.2.1 AIE共晶
        2.2.1.1 氢键/卤键AIE共晶
        2.2.1.2 电荷转移AIE共晶
        2.2.1.3 其他类型AIE共晶
        2.2.2 AIE共晶的应用
        2.2.2.1 药物传输和释放
        2.2.2.2 生物成像
        2.2.2.3 光学传感
    2.3 AIE聚合物
        2.3.1 生物成像
        2.3.1.1 选择性成像
        2.3.1.2 响应性成像
        2.3.2 生物诊疗
        2.3.2.1 光动力治疗
        2.3.2.2 原位诊疗
        2.3.2.3 药物/核酸递送
    2.4 AIE金属有机配合物
        2.4.1 具有聚集诱导发光的钌(Ⅱ)和铱(Ⅲ)配合物
        2.4.1.1 AIE金属配合物发光机理及其设计
        2.4.1.2 AIE钌(Ⅱ)配合物
        2.4.1.3 AIE铱(Ⅲ)配合物
        2.4.2 货币金属团簇
        2.4.3 具有AIE性质的超分子金属有机配合物
        2.4.3.1 具有AIE性质的金属有机大环
        2.4.3.2 具有AIE性质的金属有机笼
        2.4.3.3 具有AIE性质的金属有机框架
3 AIE机理
    3.1 AIE的微观机制
    3.1 J-聚集体发光机理
    3.2 分子内运动受限机理
    3.3 无辐射通道受阻机理
    3.4 聚集诱导辐射跃迁机理
4 AIE概念的衍生
    4.1 有机室温磷光
        4.1.1 结晶诱导磷光和聚集诱导磷光
        4.1.2 有机室温磷光体系
        4.1.3 有机室温磷光三线态调控
        4.1.3.1 有机室温磷光寿命调控
        4.1.3.2 有机室温磷光的效率调控
        4.1.3.3 有机室温磷光的颜色调控
        4.1.3.4 有机室温磷光的激发波长调控
        4.1.3.5 有机室温磷光性质的动态调控
        4.1.3.6 主客体掺杂调控有机室温磷光
        4.1.4 有机室温磷光材料的应用
        4.1.4.1 OLED
        4.1.4.2 生物成像与治疗
        4.1.4.3 挥发性有机物传感
        4.1.4.4 信息加密
    4.2 非典型发光
        4.2.1 非典型发光化合物的分类
        4.2.1.1 非典型发光聚合物
        4.2.1.2 非典型发光小分子
        4.2.2 非典型发光化合物的发光机理
        4.2.3 非典型发光化合物的光物理性质
        4.2.4 非典型发光化合物的光物理性质的调节
        4.2.4.1 发光波长调节
        4.2.4.2 发光强度或量子效率调节
5 材料的刺激响应特性
    5.1 力致发光变色
        5.1.1 小分子力致发光变色材料
        5.1.2 聚合物力致发光变色材料
    5.2 力致发光
        5.2.1 力致荧光
        5.2.2 同质多晶
        5.2.3 力致磷光
        5.2.4 掺杂型ML
        5.2.5 力致发光HOF材料
    5.3 一些其他的刺激响应特性
6 AIE材料的应用
    6.1 AIE在复合材料无机相分散度评价中的应用
        6.1.1 无机相分散度三维荧光成像及定性评价
        6.1.2 无机相分散度三维荧光成像及定量评价
    6.2 AIE材料用于有机电致发光二极管
        6.2.1 基于AIE材料的OLEDs
        6.2.2 高激子利用率的AIE-OLEDs
        (1)基于AIE-TTA材料的OLEDs
        (2)基于AIE-HLCT材料的OLEDs
        (3)基于AIE-TADF材料的OLEDs
        (4)基于AIE-Ph材料的OLEDs
        6.2.3 基于AIE材料的白光OLEDs
    6.3 AIE材料在生物领域的应用
        6.3.1 AIE荧光探针的设计及其用于生物检测与成像
        6.3.1.1 基于模块化多肽的AIE探针
        (1)作为成像示踪制剂
        (2)作为成像治疗制剂
        6.3.1.2 基于半菁的AIE探针对生物标志物的可激活式检测与成像
        (1)具有AIE特性的半菁类可激活式探针的结构设计
        (2)具有AIE特性的半菁类可激活式探针对生物标志物的检测与成像
        (a) 对酶类生物标志物的检测与成像
        (b) 对生物微环境pH的检测
        (c) 对小分子生物标志物的检测
        6.3.1.3 NIR二区荧光探针
        6.3.1.4 AIE NIR二区三光子成像
        6.3.1.5 AIE光捕获荧光探针
        6.3.2 AIE材料在生物诊疗方面的应用
        6.3.2.1 调控AIE材料的荧光性能用于成像肿瘤切除
        6.3.2.2 光动力治疗
        6.3.2.3 光热治疗
        (1)“分子内运动诱导光热(Intramolecular motion-induced photothermy, iMIPT)”机制
        (2)iMIPT分子在生物医学领域的应用
        (3)iMIPT分子在生物传感中的应用
        6.3.2.4 AIE材料用于多模态光学诊疗
        (1)无机材料辅助的多模态光学诊疗
        (2)基于单种AIE分子的多模态光学诊疗
7 总结与展望

(2)光刺激响应性材料的合成及其在防伪中的应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 有机光致变色的概述
        1.1.1 定义
        1.1.2 种类
        1.1.3 应用
    1.2 有机光致荧光材料概述
    1.3 光刺激响应性聚合物材料
        1.3.1 光刺激响应性聚合物的制备
        1.3.2 几种聚合物基材介绍
    1.4 三芳基乙烯类光刺激响应性材料前期研究成果
    1.5 本论文研究的目的、意义和内容
        1.5.1 本论文的研究目的和意义
        1.5.2 本论文的研究内容
第二章 EF-TrPEF_2的合成及光物理性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 药品与仪器
        2.2.2 EF-TrPEF_2化合物的合成
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 EF-TrPEF_2的核磁共振和质谱分析
        2.3.2 EF-TrPEF_2的光致发光性能
        2.3.3 EF-TrPEF_2的光致变色性能
        2.3.4 EF-TrPEF_2的应用
    2.4 本章小结
第三章 TrPEF_2≡H和 TrPEF_2≡TMS的合成及光物理性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 药品与仪器
        3.2.2 TrPEF_2≡H和 TrPEF_2≡TMS的合成
        3.2.3 单晶制备与解析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 TrPEF_2≡H和 TrPEF_2≡TMS的核磁共振和质谱分析
        3.3.2 TrPEF_2≡H和 TrPEF_2≡TMS的光致发光性能
        3.3.3 TrPEF_2≡H和 TrPEF_2≡TM的光致变色性能
        3.3.4 TrPEF_2≡H和 TrPEF_2≡TMS的单晶结构分析
        3.3.5 TrPEF_2≡H和 TrPEF_2≡TMS理论计算
        3.3.6 TrPEF_2≡H和 TrPEF_2≡TMS的应用
    3.4 本章小结
第四章 掺杂PMMA膜的制备及光物理性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 EF-TrPEF_2-PMMA薄膜的制备
        4.2.4 TrPEF_2≡H-PMMA薄膜的制备
        4.2.5 TrPEF_2≡TMS-PMMA薄膜的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 掺杂薄膜的光致发光性能
        4.3.2 掺杂薄膜的光致变色性能
        4.3.3 掺杂薄膜的微观结构
        4.3.4 掺杂薄膜的应用
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢

(3)刺激响应型四苯乙烯类化合物的设计、合成及性质研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚集诱导发光简介
    1.3 刺激响应型四苯乙烯化合物的研究进展
    1.4 论文的主要思想
2 光刺激响应四苯乙烯基席夫碱化合物的设计、合成与性质研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
    2.3 结果与讨论
    2.4 本章小结
3 AIE-TICT双机制四苯乙烯基水分子荧光探针的设计、合成与性质研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
4 通过改变取代基位置调节AIE-TICT双机制四苯乙烯噻二唑类化合物的荧光性质
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
5 多刺激响应四苯乙烯基噻唑化合物的设计、合成及刺激响应性质研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
    5.3 结果与讨论
    5.4 本章小结
6 多功能AIE-ESIPT双机制四苯基乙烯基席夫碱化合物的设计、合成及性质研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
    6.3 结果与讨论
    6.4 本章小结
7 水刺激响应四苯乙烯基席夫碱化合物的从卡莎规则到反卡莎规则的动态荧光变化
    7.1 引言
    7.2 实验部分
    7.3 结果与讨论
    7.4 本章小结
8 结论与创新点
附录
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(4)基于金属配位键的自修复功能材料(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 外援型自修复高分子材料
    1.3 本征型自修复高分子材料
        1.3.1 基于可逆共价键的自修复高分子材料
        1.3.2 基于超分子作用的自修复高分子材料
    1.4 超分子自修复材料领域所面临的几个挑战
        1.4.1 兼具机械性能和修复性能的超分子自修复材料
        1.4.2 功能化超分子自修复材料
        1.4.3 适用于苛刻条件下的超分子自修复材料
    1.5 本论文研究的主要内容
第二章 基于氢键与金属配位键的机械性能可调自修复聚合物
    2.1 概述
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂
        2.2.2 实验仪器及表征
        2.2.3 含脲基团和咪唑基团的双功能团单体IUA
        2.2.4 含脲基团与咪唑基团的聚合物
        2.2.5 含脲氢键和Zn~(2+)-咪唑基团配位键的P/Zn自修复聚合物
        2.2.6 导电自修复薄膜
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 功能性单体IUA和自修复聚合物的合成
        2.3.2 具有可调机械性能的自修复聚合物
        2.3.3 具有脲氢键和Zn~(2+)-咪唑基团配位键双重作用聚合物的自修复机理
        2.3.4 导电自修复薄膜修复性能、机械性能和导电性能的研究
    2.4 本章小结
第三章 基于Eu~(3+)/Tb~(3+)-间苯二甲酸基团配位键的荧光自修复嵌段共聚物
    3.1 概述
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂
        3.2.2 实验仪器及表征
        3.2.3 5-巯基间苯二甲酸的合成
        3.2.4 含间苯二甲酸基团功能性单体(IPA)的合成
        3.2.5 含间苯二甲酸基团大分子RAFT试剂的合成
        3.2.6 自修复嵌段聚合物的合成
        3.2.7 基于Eu~(3+)-间苯二甲酸基团配位键的荧光自修复嵌段聚合物
        3.2.8 基于Eu~(3+)/Tb~(3+)-间苯二甲酸基团配位键的可调荧光自修复嵌段聚合物
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 荧光自修复嵌段聚合物
        3.3.2 荧光自修复嵌段聚合物的自修复行为
        3.3.3 荧光自修复嵌段聚合物的可调荧光性能
        3.3.4 荧光自修复嵌段聚合物的可调机械性能
        3.3.5 荧光自修复嵌段聚合物的自修复机理
    3.4 本章小结
第四章 基于海水中Ca~(2+)/Mg~(2+)-间苯二甲酸基团配位键的环境响应型自修复聚合物
    4.1 概述
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂
        4.2.2 实验仪器及表征
        4.2.3 人造海水的配制
        4.2.4 含间苯二甲酸基团的自修复聚合物
        4.2.5 可在海水中修复的自修复薄膜
        4.2.6 荧光仿生自修复鱼尾
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 含间苯二甲酸基团的功能性单体(IPA)和自修复聚合物
        4.3.2 含间苯二甲酸基团的自修复聚合物在空气/去离子水中的修复性能
        4.3.3 自修复聚合物在海水中的环境响应型自修复
        4.3.4 自修复聚合物在海水中的环境响应性自修复机理
        4.3.5 响应型自修复聚合物作为仿生鱼尾的应用
    4.4 本章小结
第五章 结论及展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(5)宽谱可调MOFs微晶的可控构筑及其光子学性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 金属-有机框架(MOFs)材料概述
        1.2.1 MOFs材料简介
        1.2.2 MOFs的分类
        1.2.3 MOFs材料的结构特性
    1.3 MOFs光电功能材料的研究进展
        1.3.1 MOFs的发光机理
        1.3.2 MOFs光功能材料的构筑及应用
        1.3.3 MOFs光功能材料的应用
    1.4 宽谱可调的MOFs光电功能材料的研究进展
    1.5 本课题的研究内容及研究意义
第二章 实验试剂与仪器
    2.1 实验试剂与实验仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 测试方法
第三章 宽谱可调钙钛矿量子点@MOF微纳激光器的可控构筑及其光子学性能研究
    3.1 引言
    3.2 PQDs@MOF随机激光器的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 结构与形貌
        3.3.2 光致发光特性
        3.3.3 随机激光性能
        3.3.4 PQDs@Pb-MOF随机激光器的应用
    3.4 本章小结
第四章 宽谱动态可调MOFs微纳激光器的可控构筑及其光子学性能研究
    4.1 引言
    4.2 PQDs@MOFs随机激光器的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 结构与形貌
        4.3.2 光致发光特性
        4.3.3 随机激光性能
    4.4 本章小结
第五章 宽谱动态可调镧系MOFs异质结光子条形码的可控构筑及其光子学性能研究
    5.1 引言
    5.2 镧系MOFs异质结微晶的制备
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 结构与形貌
        5.3.2 光致发光特性
        5.3.3 镧系MOFs异质结微晶的光致发光特性的应用
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间主要科研成果
    一、发表的学术论文
    二、申请的专利
    三、其它

(6)基于噻吩的具有聚集诱导发光性质的有机光致变色材料的设计、合成及应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 光致变色材料概述
        1.1.1 光致变色定义
        1.1.2 光致变色的发展历史
        1.1.3 有机光致变色材料的种类
    1.2 二芳基乙烯类化合物的性质
        1.2.1 热稳定性
        1.2.2 抗疲劳性
        1.2.3 量子产率
    1.3 聚集诱导发光概述
        1.3.1 聚集诱导发光机理
        1.3.2 聚集诱导发光分子的分类
        1.3.3 聚集诱导发光分子的应用
    1.4 聚集诱导发光的有机光致变色材料概述
        1.4.1 聚集诱导发光性质的光致变色分子
        1.4.2 基于聚集诱导发光性质的光致变色分子的应用
    1.5 本论文的研究内容及意义
第二章 通过光活化基团噻吩与聚集诱导发光骨架的结合设计具有聚集诱导发光性质的光致变色分子
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 实验方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 三苯乙烯基噻吩衍生物的合成和表征
        2.3.2 三苯乙烯基噻吩衍生物的光物理性质研究
        2.3.3 三苯乙烯基噻吩衍生物在不同状态下的光致变色行为
        2.3.4 可逆光致变色的机理研究
        2.3.5 光转换双模图案化和防伪应用
    2.4 本章小结
第三章 新功能基团取代的四芳基乙烯:具有颜色可调的聚集诱导发光性质的光致变色分子
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器
        3.2.2 实验试剂
        3.2.3 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 目标化合物的合成及表征
        3.3.2 目标化合物光物理性质的研究
        3.3.3 目标化合物在不同状态下的光致变色行为
        3.3.4 光照前后核磁氢谱对比
        3.3.5 多组分的多色光致变色研究
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
参考文献
附录 化合物表征图谱
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(7)稀土掺杂氟化物NaREF4材料的上转换发光调控及其光功能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 稀土上转换发光材料概述
        1.2.1 上转换发光
        1.2.2 稀土离子的光谱学特性
        1.2.3 稀土上转换材料的发光机制
        1.2.4 影响稀土上转换发光性能的因素
        1.2.5 上转换材料的发光调控
        1.2.6 上转换发光材料的应用
    1.3 本论文的研究目的及内容
        1.3.1 本论文研究目的
        1.3.2 本论文的主要研究内容
第2章 理论研究与实验方法
    2.1 理论研究方法
        2.1.1 第一性原理简介
        2.1.2 密度泛函理论
        2.1.3 Materials Studio软件介绍
        2.1.4 CASTEP模块操作介绍
    2.2 实验制备方法
    2.3 实验原料及设备
        2.3.1 实验原料
        2.3.2 实验设备
    2.4 实验流程
    2.5 样品测试与表征
        2.5.1 X射线衍射分析
        2.5.2 扫描电子显微镜测试
        2.5.3 发射光谱测试
        2.5.4 荧光寿命测试
    2.6 本章小结
第3章 掺杂Er~(3+)/Yb~(3+)的基质体系NaREF_4(RE:Gd,Lu,Y)的上转换发光性质研究
    3.1 引言
    3.2 研究方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料的电子结构与光学性质分析
        3.3.2 结构和形貌分析
        3.3.3 样品的上转换发光性质分析
    3.4 本章小结
第4章 激发功率调控Pr离子掺杂NaYF_4材料的上转换发光研究
    4.1 引言
    4.2 研究方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 材料电子结构分析
        4.3.2 结构和形貌分析
        4.3.3 样品的上转换发光性质分析
        4.3.4 上转换逻辑门的应用研究
    4.4 本章小结
第5章 双波长调控NaYF_4:Er的上转换发光研究
    5.1 引言
    5.2 实验方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 结构分析
        5.3.2 上转换发光性质分析
        5.3.3 双波长上转换逻辑门的研究
    5.4 本章小结
第6章 温度调控NaYF_4:Er材料的上转换发光变色性质研究
    6.1 引言
    6.2 实验方法
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 结构分析
        6.3.2 上转换发光性质分析
        6.3.3 上转换双模防伪应用研究
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(8)基于酰亚胺室温磷光材料的研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 室温磷光的发光机制
    1.2 基于氢键的室温磷光材料
    1.3 含有卤素的室温磷光材料
    1.4 基于D-A结构的室温磷光材料
    1.5 具有CPL性质的室温磷光材料
2 基于卤素取代邻苯二甲酰亚胺新型有机发光材料的合成及其性能研究
    2.1 课题的提出
    2.2 结果与讨论
    2.3 实验部分
    2.4 本章小结
3 基于邻苯二甲酰亚胺“D–N–A”体系的热激活延迟荧光与室温磷光的研究
    3.1 课题的提出
    3.2 结果与讨论
    3.3 实验部分
    3.4 本章小结
4 基于较小单重态-三重态分裂能和H聚集诱导的超长室温磷光
    4.1 课题的提出
    4.2 结果与讨论
    4.3 实验部分
    4.4 本章小结
5 基于喹啉的聚集诱导延迟荧光材料用于高效非掺杂有机发光二极管
    5.1 引言
    5.2 课题的提出
    5.3 结果与讨论
    5.4 实验部分
    5.5 本章小结
6 结论与展望
参考文献
附录
作者简历
学位论文数据集

(9)具有分子内弱氢键作用的扭曲荧光分子的设计、合成及应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 荧光材料的发展和分类
    1.2 荧光的产生原理、性能指标及影响因素
    1.3 有机荧光材料
        1.3.1 聚集诱导荧光淬灭分子
        1.3.2 聚集诱导发光分子
        1.3.3 在聚集状态和分散状态都具有强荧光的分子
    1.4 有机荧光材料的应用
        1.4.1 有机荧光材料在检测中的应用
        1.4.2 有机荧光材料在防伪中的应用
        1.4.3 有机荧光材料在刺激响应功能材料中的应用
        1.4.4 有机荧光材料在生物成像中的应用
        1.4.5 有机荧光材料在显示中的应用
    1.5 选题、设计思路与主要研究内容
    参考文献
第二章 具有分子内弱氢键作用的扭曲荧光分子的设计和合成
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 合成与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 光物理性质
        2.3.2 发光机理研究
        2.3.3 具有分子内弱氢键作用的扭曲荧光分子在不同溶剂中的荧光
    本章小结
    参考文献
第三章 具有分子内弱氢键作用的扭曲荧光分子衍生物的合成及性质研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 合成与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 光物理性质
        3.3.2 发光机理研究
    3.4 肼的检测
    本章小结
    参考文献
第四章 具有分子内弱氢键作用的扭曲荧光分子在热致响应荧光变色材料领域的应用
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 合成与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 OD-CN的光物理性质
        4.3.2 基于OD-CN和线性低密度聚乙烯构筑的热致荧光变色材料
        4.3.3 两相热致荧光变色材料的普适性
    4.4 OD-CN/LLDPE热致荧光变色薄膜在防伪领域的应用
    本章小结
    参考文献
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
作者简介及研究成果
致谢

(10)羟基磷灰石超长纳米线基新型仿生材料的构建、性能及应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 仿生材料
        1.1.1 仿生功能材料
        1.1.2 仿生结构材料
    1.2 羟基磷灰石材料
        1.2.1 羟基磷灰石的结构及性质
        1.2.2 羟基磷灰石材料的制备
    1.3 羟基磷灰石基仿生材料
    1.4 一维纳米材料
        1.4.1 一维纳米材料的合成及应用
        1.4.2 一维羟基磷灰石纳米材料
        1.4.3 羟基磷灰石超长纳米线
    1.5 论文的选题意义、研究思路和研究内容
第2章 仿生超疏水磁性耐火纸的构建及性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
    2.3 结果与讨论
    2.4 本章小结
第3章 仿生超疏水荧光耐火纸的构建及性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第4章 仿生超疏水自驱动纸的构建及性能
    4.1 引言
    4.2 仿生超疏水自驱动纸的构建及性能
        4.2.1 实验部分
        4.2.2 结果与讨论
    4.3 仿生双模式超疏水自驱动纸的构建及性能
        4.3.1 实验部分
        4.3.2 结果与讨论
    4.4 本章小结
第5章 仿生结构羟基磷灰石超长纳米线复合纤维制备与性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
    5.3 结果与讨论
    5.4 本章小结
第6章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录A:作者简历
附录B:攻读博士学位期间的科研成果

四、功能材料在防伪领域用途广泛(论文参考文献)

  • [1]聚集诱导发光[J]. 韩鹏博,徐赫,安众福,蔡哲毅,蔡政旭,巢晖,陈彪,陈明,陈禹,池振国,代淑婷,丁丹,董宇平,高志远,管伟江,何自开,胡晶晶,胡蓉,胡毅雄,黄秋忆,康苗苗,李丹霞,李济森,李树珍,李文朗,李振,林新霖,刘骅莹,刘佩颖,娄筱叮,吕超,马东阁,欧翰林,欧阳娟,彭谦,钱骏,秦安军,屈佳敏,石建兵,帅志刚,孙立和,田锐,田文晶,佟斌,汪辉亮,王东,王鹤,王涛,王晓,王誉澄,吴水珠,夏帆,谢育俊,熊凯,徐斌,闫东鹏,杨海波,杨清正,杨志涌,袁丽珍,袁望章,臧双全,曾钫,曾嘉杰,曾卓,张国庆,张晓燕,张学鹏,张艺,张宇凡,张志军,赵娟,赵征,赵子豪,赵祖金,唐本忠. 化学进展, 2022
  • [2]光刺激响应性材料的合成及其在防伪中的应用[D]. 张夏宇. 湖南工业大学, 2021(02)
  • [3]刺激响应型四苯乙烯类化合物的设计、合成及性质研究[D]. 孙浩. 中国矿业大学, 2021(02)
  • [4]基于金属配位键的自修复功能材料[D]. 崔绪瑞. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2021(01)
  • [5]宽谱可调MOFs微晶的可控构筑及其光子学性能研究[D]. 许宝源. 齐鲁工业大学, 2021(09)
  • [6]基于噻吩的具有聚集诱导发光性质的有机光致变色材料的设计、合成及应用[D]. 周莎莎. 浙江师范大学, 2021(02)
  • [7]稀土掺杂氟化物NaREF4材料的上转换发光调控及其光功能研究[D]. 聂静恒. 燕山大学, 2020(07)
  • [8]基于酰亚胺室温磷光材料的研究[D]. 张亮. 中国矿业大学, 2020
  • [9]具有分子内弱氢键作用的扭曲荧光分子的设计、合成及应用[D]. 于滨鸿. 吉林大学, 2020(08)
  • [10]羟基磷灰石超长纳米线基新型仿生材料的构建、性能及应用研究[D]. 杨日龙. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(03)

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功能材料广泛应用于防伪领域
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