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双光子荧光有机微孔聚合物的合成与性能研究

作　者: 李妍
导　师: 肖德宝
学　校: 燕山大学
专　业: 应用化学
关键词: 有机微孔聚合物 Suzuki偶联反应 光电功能材料 1,3,5-三苯基苯 联二噻吩 联苯 双光子荧光
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


近年来，有机微孔聚合物（microporous organic polymers，MOPs）因其具有比表面积大、热力学稳定性高、骨架密度低及孔结构可控性等优良特性而在气体吸附、分子分离和催化剂及其负载等领域备受关注。本论文从制备新型的光电功能材料的角度出发，利用Suzuki偶联反应，分别以1,3,5-三苯基苯和联苯、联二噻吩和联苯为构筑单元，设计并制备了两种新型的有机微孔聚合物CBF和MBP，采用场发射扫描电镜（FESEM）、固态核磁共振（NMR）、荧光光谱和飞秒激光双光子荧光光谱等方法分别对CBF和MBP的形貌、结构及物化性质进行了一系列的研究。具体结果如下：（1）CBF为无定型结构，具有较高的热稳定性（Tdec>400℃），BET比表面积9.96m2·g-1，孔平均直径1.88nm，378nm处有最大吸收峰，315nm激发光激发CBF时的最大发射峰波长为425nm，随着单光子激发光波长的改变，CBF的发射光由绿光逐渐变为红光，800nm飞秒激光激发时，CBF表现出明显的双光子荧光特性。（2）MBP为无定型结构，具有高的热稳定性（Tdec>460℃），BET比表面积365m2·g-1，孔平均直径1.67nm，430nm处有最大吸收峰，345nm激发光激发MBP时的最大发射峰波长为530nm，荧光量子产率φFL=0.78%，随着单光子激发光波长的改变，MBP的发射光由绿光逐渐变为红光，800nm飞秒激光激发时，MBP表现出更加明显的双光子荧光特性。综上所述，本论文成功设计并制备出了两种具有双光子荧光特性的有机微孔聚合物CBF和MBP，并且MBP的吸附能力、微孔特性及光谱性能相对而言更加优良。CBF和MBP独特的微孔结构和双光子荧光特性为其在光电功能材料及生物标记等领域中的应用奠定了坚实的基础。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-22
  1.1 引言  10
  1.2 共价有机框架（COFS）  10-13
  1.3 共轭微孔聚合物（CMPS）  13-21
    1.3.1 Sonogashira-Hagihara 反应法合成 CMPs 近况  14-15
    1.3.2 炔基芳香化合物自聚反应合成 CMPs 近况  15-16
    1.3.3 Yamamoto 反应法合成 CMPs 近况  16-17
    1.3.4 Suzuki 反应法合成 CMPs 近况  17-18
    1.3.5 其他方法合成 CMPs 近况  18-19
    1.3.6 CMPs 的修饰  19-21
  1.4 选题思路及主要研究内容  21-22
第2章 基于苯环的双光子荧光微孔聚合物（CBF）的合成与性能研究  22-42
  2.1 引言  22-23
  2.2 实验材料与仪器  23-24
    2.2.1 试剂与材料  23
    2.2.2 实验仪器  23-24
  2.3 实验方法  24-28
    2.3.1 CBF 的合成及纯化  24-26
    2.3.2 CBF 的形貌表征  26
    2.3.3 CBF 的结构表征  26-27
    2.3.4 CBF 的性能表征  27
    2.3.5 CBF 光谱性能的表征  27-28
  2.4 结果与讨论  28-40
    2.4.1 CBF 的形貌特征  28-29
    2.4.2 CBF 的结构确证  29-33
    2.4.3 CBF 的性能  33-35
    2.4.4 CBF 的光谱性能  35-40
  2.5 本章小结  40-42
第3章 双光子荧光微孔联二噻吩/联苯聚合物（MBP）的合成与性能研究  42-60
  3.1 引言  42
  3.2 实验材料与仪器  42-44
    3.2.1 试剂与材料  42-43
    3.2.2 实验仪器  43-44
  3.3 实验方法  44-47
    3.3.1 MBP 的合成及纯化  44-45
    3.3.2 MBP 的形貌表征  45
    3.3.3 MBP 的结构表征  45-46
    3.3.4 MBP 的性能表征  46
    3.3.5 MBP 光谱性能的表征  46-47
  3.4 结果与讨论  47-58
    3.4.1 MBP 的形貌特征  47-48
    3.4.2 MBP 的结构确证  48-51
    3.4.3 MBP 的性能  51-53
    3.4.4 MBP 的光谱性能  53-58
  3.5 本章小结  58-60
结论  60-62
参考文献  62-68
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  68-69
致谢  69-70
作者简介  70

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学 > 高聚物的化学性质
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