AIE发光材料的分类和应用
摘要：聚集诱导发光（AIE）材料是一种能够聚集发光的新型多孔材料，在催化材料、光学材料、生物传感领域中均有研究意义。用时设计合成环境友好、高效的有机、生物材料是解决能源环境，化学工业，生物医学等领域问题的重要途径之一。
关键词：聚集诱导发光（AIE）
一、文献综述
在光电子器件飞速发展的今天，浓度猝灭效应（CQE）[1]和聚集诱导荧光猝灭(ACQ)［2-4］严重影响了光电子器件的发展。为了解决这一难题，科学家们无不做着巨大的努力。终于，2001年唐本忠课题组提出了诱导聚集发光（AIE）的新概念，在此基础上，逐渐产生了一个庞大的AIE体系，解决了聚集诱导荧光猝灭这一大难题。同时，科研工作者还不断探索了AIE 化合物在化学传感、生物传感、电致发光、生物标记等各个领域的应用。近十多年来，AIE领域的研究已经有了突飞猛进。本文我们将前人的经验总结，将AIE发光材料的种类和应用进行总结。
1. 聚集诱导发光化合物的简介
1.1 多芳基取代的杂环化合物
2001 年，唐本忠课题组发现 1,1,2,3,4,5-六苯基硅杂环戊二烯在稀溶液中不发光，只有在聚集状态下才具有很强荧光性能的现象，于是他把这一现象命名为聚集诱导发（AIE）现象。Siloles 类衍生物（如图1-1）是唐本忠课题组在早期研究中发现的最有代表性的AIE化合物［5-8］。该化合物是螺旋状的非平面构型，当其在稀溶液中时，它周边的苯环围绕与 silole 中心相连的单键进行旋转，抑制了激子的形成，诱发了无辐射衰减，最终导致荧光猝灭。当它聚集时，其分子的构型更加刚性，抑制了分子内旋转，从而抑制了无辐射衰减和激子的猝灭，产生聚集态荧光增强效应。此外，唐本忠等通过改变溶剂的黏度、温度与在良溶剂中常温下的发光情况进行对比。发现增加溶剂黏度或者降低溶液温度，也能够观测到荧光强度的增加，说明了固态或聚集状态下分子的 AIE 现象与增加黏度或降低温度的荧光增强现象是一致的。Mullin 等课题组等silole中心环上的Si换成同族中的 Ge、Sn，发现其也有AIE效应，并研究了其光电性能的影响［9-12］。他们认为这类螺旋状的分子结构有助于抑制分子间的堆积所导致的自猝灭现象。Reacute;au等还报道了结构与siloles类似的含有磷原子的螺旋状分子5和6( 如图1-2)。另一个典型的螺旋状分子就是四苯乙烯( TPE)衍生物［13-15］（如图1-3）。化合物7及化合物8在稀溶液中由于与乙烯基相连的苯环的旋转比较自由，分子刚性差，荧光强度弱。但当分子聚集或者将溶液冷却至低温以后，苯环旋转受到限制，分子的刚性增强，荧光量子产率显著提高。这一类化合物还有很多，虽然看似纷繁复杂，但其原理不外乎以下几点：1.使分子内旋转受阻，增强分子刚性。2. 非辐射失活衰减受限，Siloles 类衍生物就是采用了这一方法。3.分子构象扭曲以避免形成激基缔合物也就是在线性 ACQ 化合物中引入位阻基团，避免分子间紧密堆积或避免形成激基缔合物 ，同样也可以得到 AIE 化合物。除此之外，科研工作者们还在不断研究新的方法。以制备功能更加完善的AIE材料。
图1-1： Siloles 衍生物的结构式
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
