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1，8-萘酰亚胺衍生物掺杂凝胶材料的荧光性能及机理研究

作　者: 吴萌
导　师: 徐敏
学　校: 华东师范大学
专　业: 无线电物理
关键词: 1,8-萘酐硅烷偶联剂荧光性能核磁共振
分类号: O648.17
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文以掺杂1,8-萘酰亚胺化合物的凝胶材料为研究对象,通过荧光光谱研究其光学性能,并利用核磁共振氘谱初步研究荧光性能变化机理。首先,在4-取代-1,8-萘酐的分子内引入羟基基团,通过红外光谱和一维、二维核磁共振谱对产物结构进行表征。紫外可见光谱和荧光光谱表明产物在溶液状态下的荧光性能较原料有较大提高。其次,我们通过溶胶-凝胶技术将上述产物掺杂到硅烷偶联剂(APTES和GPTMS)中,制得固体薄膜材料。1,8-萘酰亚胺化合物可与硅烷偶联剂均匀掺杂,样品成膜性好,性质稳定。其中,以APTES为基底的样品具有很强的荧光性能,可以附着于玻璃上发出强烈的绿色荧光。通过荧光光谱研究了材料的荧光特性,并对影响因素进行分析：分别从浓度效应、取代基效应、制膜过程中溶剂效应、基底性质等几个方面讨论。结果表明：随着掺杂入1,8-萘酰亚胺化合物浓度的增大,产物的荧光性能呈现先增强后下降的趋势,在浓度为0.06%时达到最大值。1,8-萘酰亚胺化合物的4位取代基结构对产物的荧光性能影响不大；溶胶凝胶过程中所使用的溶剂也会对材料的荧光性能产生一定影响。基底物质GPTMS和APTES与1,8-萘酰亚胺化合物均为物理共混,但由于不同基底水解缩聚后形成产物在网络结构上的差别,进而影响了荧光分子在其中的聚集形态,使得材料最终的荧光性能相差很多。我们推测在本研究体系中,固体状态下影响物质荧光性能的主要因素是分子聚集状态和分子的运动性能,而并非取代基引起的电子共轭效应。为了研究分子运动对荧光性能的影响,我们制备出氘取代的4-硝基-1,8-萘酐(D-NNA),并在相同条件下掺杂到APTES中,得到荧光性能与非氘代样品基本相同的氘代材料,通过核磁共振氘谱对产品初步研究。同时,也利用同步辐射技术研究了产物分子的聚集态。综合各项实验结果我们得到如下推论：当荧光基团在凝胶产物中足够分散,同时分子运动受到严格限制时,就有可能产生较强的荧光。

全文目录

论文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章文献综述  10-19
  1.1 荧光及荧光材料介绍  10-12
    1.1.1 荧光材料定义及研究背景  10
    1.1.2 荧光产生条件及影响因素  10-11
    1.1.3 荧光材料定义及应用  11-12
  1.2 溶胶-凝胶技术制备荧光材料概述  12-16
    1.2.1 溶胶-凝胶技术概述  12-14
    1.2.2 硅烷偶联剂介绍  14-15
    1.2.3 硅烷偶联剂制备荧光材料的研究  15-16
  1.3 核磁共振技术介绍  16-17
  1.4 本文研究的主要内容  17-19
第二章 1,8-萘酰亚胺衍生物的制备及光学性能研究  19-30
  2.1 引言  19
  2.2 实验部分  19-21
    2.2.1 实验试剂及测试仪器  19-20
    2.2.2 合成  20-21
  2.3 实验结果及讨论  21-29
    2.3.1 化合物结构确定  21-26
    2.3.2 光学性能研究  26-29
  2.4 结论  29-30
第三章掺杂1,8-萘酰亚胺荧光材料的制备 #29及光学性能研究  30-46
  3.1 引言  30
  3.2 实验部分  30-32
    3.2.1 实验试剂及测试仪器  30-31
    3.2.2 荧光材料的制备  31-32
  3.3 结果与讨论  32-45
    3.3.1 实验方法讨论  32-33
    3.3.2 荧光光谱分析  33-34
    3.3.3 固体薄膜荧光性能的影响因素研究  34-45
  3.4 结论  45-46
第四章固体状态荧光强度变化机理研究  46-57
  4.1 引言  46
  4.2 实验部分  46-48
    4.2.1 实验试剂及测试仪器  46-47
    4.2.2 固体荧光材料的合成  47-48
  4.3 结果与讨论  48-55
    4.3.1 实验方法讨论  48-49
    4.3.2 DNNAA荧光光谱分析  49-50
    4.3.3 X-Ray衍射谱(XRD)分析  50-51
    4.3.4 固体NMR氘谱初步研究荧光强度变化机理  51-55
  4.4 结论  55-56
  4.5 展望  56-57
参考文献  57-60
后记  60-61

1，8-萘酰亚胺衍生物掺杂凝胶材料的荧光性能及机理研究

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