苝修饰钛氧功能材料的合成与组装

【摘要】苝系衍生物结构稳定，具有高着色度、高色域、化学惰性等特点，显示很好的染色性且热稳定性高，目前已应用于诸多领域。苝核（PDI）为特殊的五苯环共轭结构具有极高的荧光量子产率，苝系衍生物作为功能荧光分子材料，一直是人们关注的热点。另一方面，钛氧材料在光电转化、光解反应、光催化、气体传感等方面表现出优良特性。作为研究基础，钛氧簇合物和以钛氧簇合物为前驱体的相关钛氧材料的研究受到了极大的重视。因此，本文从苝四甲酸出发，将其引入钛氧体系中进行深入研究，合成并制备了新型的苝羧酸钛晶体化合物以及苝羧酸钛氧胶体，主要研究了其结构和光学性质。本文主要工作包括以下几个方面：（1）首先对苝系化合物的发展以及应用进行了简要的介绍，其次对钛氧化合物尤其是钛氧簇以及相关掺杂体系做了相关描述。（2）通过溶剂热法，选用1,10-菲啰啉以及2,2’-联吡啶为第二配体，将苝核/萘核引入钛氧体系中，得到具有卓越荧光性能的化合物[Ti2(OiPr)6(DCDMCN)(phen)2]（1）；[Ti2(OiPr)6(DCDMCP)(phen)2]（2）；[Ti2(OiPr)6(DCDMCN)(bpy)2]（3），经测定三者结构较为新颖，尤其是化合物2与化合物3具有三平面π-π堆积结构。着重研究化合物2的光学性质以及变换溶剂制膜所得到的迥异微观形貌。同时发现这类晶体化合物具有独特的快捷成胶特性并对此进行了较深入的研究。（3）通过溶胶-凝胶法，将苝四甲酸引入到无机TiO2胶中，得到了有机-无机杂化的钛氧凝胶，并研究了反应温度与胶体显色及荧光发射的关系。经研究在可控条件下能够选择性得到O-form以及G-form胶体。二者均具有光致荧光猝灭行为，且通入O2荧光可迅速恢复。重点研究了这一行为的机理并提出合理的假设。发现该体系中无机TiO2胶有别于传统的有机物掺杂的无机胶，其作用不仅作为介质，同时具有光致荧光猝灭的功能。
【作者】王鹏；
【导师】戴洁；
【作者基本信息】苏州大学，无机化学，2014，硕士
【关键词】溶剂热合成；钛苝化合物；溶胶-凝胶法；晶体结构；胶体；

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