磷光过渡金属配合物因其丰富的分子结构、多样的化学修饰、高的发光量子效率、较长的发光寿命等优点受到了科研工作者的广泛关注,并已成功应用于显示、照明、传感及成像等领域。然而,这些过渡金属配合物主要是基于贵金属发光材料,如铱（ⅡI）、铂（Ⅱ）、钌（Ⅱ）、金（ⅡI）等。近年来,科研工作者对其它廉价金属配合物越来越感兴趣,如铜（I）、锌（Ⅱ）、锰（Ⅱ）等。其中,锰（Ⅱ）配合物具有合成简单、固态发光强、稳定性高、价格低廉、毒性较低等特点,被认为是一类非常有应用前景的发光材料。本论文中,我们设计、制备了一系列新型发光锰（Ⅱ）配合物,并探索了其在有机光电领域的应用。首先,基于双齿膦氧配体,通过合理的分子设计,合成了一类高稳定性、高发光量子效率的中性锰（Ⅱ）配合物,并制备了具有优异性能的有机发光二极管（Organic light-emitting diodes,OLEDs）。其次,利用含不同共轭骨架的有机配体,制备了一系列具有力致发光性质的离子型锰（Ⅱ）配合物。采用调控有机配体或卤素离子的方法,对锰（Ⅱ）配合物结构与发光特性间的构效关系进行了详细的研究。此外,基于能量转移策略,制备了一类具有可调功能单元的树枝状离子型锰（Ⅱ）配合物。进一步,深入研究了有机配体和锰离子之间的能量传递过程。论文的主要工作包含以下三个部分:1、磷光中性锰（Ⅱ）配合物的设计、合成及其在有机发光二极管中的应用研究基于双齿膦氧化合物,设计并合成了一类新型磷光中性锰（Ⅱ）配合物。紫外灯照射下,锰（Ⅱ）配合物表现出强的绿色磷光,其中配合物DBFDPO-Mn Br2的光致发光量子产率高达81.4%。使用该配合物作客体材料,制备了电流效率为35.47 cd/A、功率效率为34.35 lm/W和外量子效率为10.49%的绿光OLEDs。并且,利用主客体材料之间形成的激基缔合物,我们进一步制备了红光OLEDs,该红光器件的最大电流效率为18.64 cd/A、功率效率为17.92 lm/W。结果表明,这类低成本的中性锰（Ⅱ）配合物在有机电致发光器件方面展现了巨大的应用潜力。2、力刺激响应型四卤化锰（Ⅱ）配合物的设计、合成及其力致发光性能研究基于不同共轭骨架的有机配体,设计并合成了一系列具有力致发光性质的四卤化锰（Ⅱ）配合物。通过改变有机阳离子或者卤素阴离子可对其光物理性质进行有效调控。固态下,所有锰（Ⅱ）配合物均显示出了较强的光致发光现象,同时表现出了明显的力致发光特性。通过晶体结构分析,分子内/分子间强的C–H···X（X=Br或Cl）相互作用对锰（Ⅱ）配合物的力致发光起到了至关重要的作用,它可在较大程度上降低由分子振动和旋转造成的能量损失。本工作将为力刺激响应型材料体系的设计提供一定的参考价值。3、树枝状离子型磷光锰（Ⅱ）配合物的设计、合成及其能量转移过程研究选择咔唑衍生物为供体（Donor,D）单元、三苯基膦盐为受体（Acceptor,A）单元,设计并合成了一类具有D-A结构的树枝状化合物。通过调控供体共轭骨架和供受体间的距离实现了对该树枝状化合物发光性质的调控。该类D-A型树枝状化合物是一种优异的光敏剂。进一步地,我们将该功能性树枝单元与Mn2+反应,成功制备了一类含功能化树枝状结构的离子型磷光锰（Ⅱ）配合物。基于能量转移策略,通过调控有机配体（敏化剂）和锰离子之间的能量转移效率,实现了对该类树枝状离子型发光锰（Ⅱ）配合物光物理性质的调控。
基本信息
| 题目 | 发光锰（Ⅱ）配合物的设计、合成及其应用研究 |
| 文献类型 | 博士论文 |
| 作者 | 秦妍妍 |
| 作者单位 | 南京邮电大学 |
| 导师 | 刘淑娟,赵强 |
| 文献来源 | 南京邮电大学 |
| 发表年份 | 2020 |
| 学科分类 | 工程科技Ⅰ辑 |
| 专业分类 | 化学 |
| 分类号 | O641.4 |
| 关键词 | 锰配合物,磷光,光致发光,力致发光,电致发光 |
| 总页数： | 104 |
| 文件大小： | 6940K |
论文目录
| 摘要 |
| Abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 发光锰（Ⅱ）配合物研究进展 |
| 1.2 发光锰（Ⅱ）配合物的分类及合成方法 |
| 1.2.1 离子型锰（Ⅱ）配合物 |
| 1.2.2 中性锰（Ⅱ）配合物 |
| 1.2.3 钙钛矿型锰（Ⅱ）配位聚合物 |
| 1.3 锰（Ⅱ）配合物的发光性质 |
| 1.3.1 锰（Ⅱ）配合物的发光机理 |
| 1.3.2 锰（Ⅱ）配合物的光致发光性质 |
| 1.3.3 锰（Ⅱ）配合物的力致发光性质 |
| 1.3.4 锰（Ⅱ）配合物的热致发光变色性质 |
| 1.3.5 锰（Ⅱ）配合物的铁电发光性质 |
| 1.4 锰（Ⅱ）配合物的光致发光性质调控策略 |
| 1.4.1 调控有机抗衡离子 |
| 1.4.2 调控卤素离子 |
| 1.4.3 调控配体场 |
| 1.5 锰（Ⅱ）配合物的光电应用研究进展 |
| 1.5.1 有机发光二极管（OLEDs） |
| 1.5.2 信息存储 |
| 1.5.3 光电开关 |
| 1.6 论文研究思路 |
| 第二章 磷光中性锰（Ⅱ）配合物的设计、合成及其在有机发光二极管中的应用研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与药品 |
| 2.2.2 实验仪器和测试方法 |
| 2.2.3 锰（Ⅱ）配合物的合成方法 |
| 2.2.4 理论计算 |
| 2.2.5 OLEDs的制备与表征方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 锰（Ⅱ）配合物的合成与结构表征 |
| 2.3.2 锰（Ⅱ）配合物的单晶结构分析 |
| 2.3.3 锰（Ⅱ）配合物的光物理性质研究 |
| 2.3.4 OLEDs的性能研究与分析 |
| 2.3.5 含锰激基复合物的形成与表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 力刺激响应型四卤化锰（Ⅱ）配合物的设计、合成及其力致发光性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与药品 |
| 3.2.2 实验仪器和测试方法 |
| 3.2.3 锰（Ⅱ）配合物的合成方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 锰（Ⅱ）配合物的合成与结构表征 |
| 3.3.2 锰（Ⅱ）配合物的单晶结构分析 |
| 3.3.3 锰（Ⅱ）配合物的光致发光性质研究 |
| 3.3.4 锰（Ⅱ）配合物的光热稳定性研究 |
| 3.3.5 锰（Ⅱ）配合物的力致发光性质研究 |
| 3.3.6 锰（Ⅱ）配合物的发光机理研究 |
| 3.3.7 锰（Ⅱ）配合物的发光寿命调控策略 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 树枝状离子型磷光锰（Ⅱ）配合物的设计、合成及其能量转移过程研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与药品 |
| 4.2.2 实验仪器与测试方法 |
| 4.2.3 锰（Ⅱ）配合物的合成方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 锰（Ⅱ）配合物的合成与结构表征 |
| 4.3.2 膦盐配体的光物理性质研究 |
| 4.3.3 锰（Ⅱ）配合物的光物理性质研究 |
| 4.3.4 二氯甲烷/正己烷混合溶液中锰（Ⅱ）配合物的能量转移过程研究 |
| 4.3.5 PMMA薄膜中锰（Ⅱ）配合物的能量转移过程研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
参考文献
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