【摘 要】
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近年来,室温磷光（RTP）材料由于其独特的光物理性质,在生物成像、有机发光二极管、信息存储与加密、光动力学诊疗以及传感设备等多个领域具有广阔的发展前景。苯硼酸酯基衍生物由于其具有非共平面的特点,能够有效通过自旋轨道耦合作用促进激发单线态向激发三线态的转变,抑制其非辐射跃迁,因此具有室温磷光发射性质。本论文制备了一系列基于苯硼酸酯衍生物的室温磷光膜材料,研究了其光学性能及其在信息加密领域的应用。1.
【基金项目】
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国家自然科学基金（21875094, 51503091）； 甘肃省重点研发计划（20YF3NA008）；
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近年来,室温磷光（RTP）材料由于其独特的光物理性质,在生物成像、有机发光二极管、信息存储与加密、光动力学诊疗以及传感设备等多个领域具有广阔的发展前景。苯硼酸酯基衍生物由于其具有非共平面的特点,能够有效通过自旋轨道耦合作用促进激发单线态向激发三线态的转变,抑制其非辐射跃迁,因此具有室温磷光发射性质。本论文制备了一系列基于苯硼酸酯衍生物的室温磷光膜材料,研究了其光学性能及其在信息加密领域的应用。1.对3-氨基苯硼酸进行丙烯酰化处理,合成得到3-丙烯酰胺基苯硼酸（3-AAPBA）。在引发剂过硫酸钾（KPS）、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）存在下,将3-AAPBA分别与丙烯酰胺（AM）和N-羟甲基丙烯酰胺（NMA）共聚,分别得到两种膜材料AM-PBA和NMA-PBA。将膜材料浸泡在没食子酸（Gallic acid）的甲醇溶液中,分别得到AM-PBA-G和NMA-PBA-G。通过宏观观察法、荧光发射光谱、磷光发射光谱、荧光衰减光谱、磷光衰减光谱、激发-荧光发射三维谱、激发-磷光发射三维谱以及瞬态光致发光衰减图像对所制备膜材料的光学性能进行了详细表征。实验结果显示,AM-PBA-G和NMA-PBA-G膜材料具有室温磷光性能。室温条件下,在365 nm紫外光照射下均发出蓝光,在关闭激发光源之后,能够发射最长持续时间为5.6 s的黄绿色余晖。材料的磷光寿命最高可达629.29 ms。2.将膜材料AM-PBA和NMA-PBA分别浸泡在1,8-二羟基萘和1,8-二氨基萘的甲醇溶液中,分别得到AM-PBA-NH2、AM-PBA-OH、NMA-PBA-NH2和NMA-PBA-OH四个系列的膜材料。通过宏观观察法、荧光发射光谱、磷光发射光谱、荧光衰减光谱、磷光衰减光谱、激发-荧光发射三维谱、激发-磷光发射三维谱以及瞬态光致发光衰减图像对所制备膜材料的光学性能进行了详细表征。结果显示,所制备得到的四个系列的膜材料均表现出优异的室温磷光性能。室温条件下,在365 nm紫外光照射下能够发出蓝白色光,关闭紫外光源后,材料发射出肉眼可见的黄绿色余晖。膜材料的磷光寿命最高可达987.38 ms,高于目前多数已报道的纯有机无定形室温磷光材料。此外,膜材料具有p H响应性,在碱性条件下磷光消失,在酸性条件下磷光恢复。利用这一特性,通过摩斯密码的方式实现了信息的多重加密。
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