基于芴酮发光材料的合成及特性研究开题报告

 2023-03-01 10:03

1. 研究目的与意义

OLEDS具备高效率、超薄、重量轻和可调性好等优点,在平板显示和固态照明中具有重要的应用价值。在近几十年的研究中,含有重金属(Pt,I,Os,Ru)的磷光材料被广泛设计合成并且应用于电致发光器件中,取得了优秀的成果。但是这类材料所用的重金属元素在自然界中储量少,开采困难,因此这类磷光材料的制作成本比较昂贵,从而限制了它在OLEDS中的应用[1]。近年来,Cu(I)配合物和Ag(I)配合物也受到了大家的广泛关注,这类配合物具有良好的发光性能,且价格低廉并具有环境友好型。但Cu(I)配合物在受到光激发时,金属中心易受到亲和进攻,部分被氧化,从而导致发生大的构造变形,发光性能降低,Ag(I)配合物的溶解性不好,不利于制备OLEDS器件。而纯有机类TADF化合物,不仅具有好的发光性能,而且具有丰富的发光颜色,并且储量高,制备成本低,因此开发高效的纯有机TADF材料,是OLEDS发展的主流[2]

而芴类化合物因其在光电材料、太阳能电池、生物医药等多领域广阔的应用前景一直受到人们的青睐,芴具有特殊的刚性平面联苯结构,其衍生物表现出许多独特的光电性能及生物活性。芴类化合物有着其独特的优势。(1)特点:芴环是特殊的联苯结构,具有较高的热稳定性和光化学稳定性,固态芴的荧光量子效率高达60%~80%,带隙能大于2.90eV;(2)分子内具有更大的共轭吸收波长;(3)具有更明显的电致发光、光致发光(磷光和荧光)现象;(4)其2位、7位以及9位碳上易于进行结构修饰引入多种官能团;(5)芴本身是煤焦油的分离产品之一,产量大,价格低廉,原料易得。芴这些特殊结构使其衍生物在诸如光电材料、生物、医药等领域具有潜在的广泛应用,近些年来得到了广泛的研究与开发[3]。在光电材料领域中,芴类衍生物如高分子材料聚芴作为有机光电材料,已成为一种非常重要并被许多学者认为最有希望商业化的橙红光材料。近年来从理论和实验上寻找和设计合成具有大的双光子吸收截面的分子材料成为当前分子光子学领域的热点研究问题[4]。芴类衍生物因具有较大的电子离域、高的荧光量子产率和好的光热稳定性,成为一类备受关注的双光子吸收材料。随着太阳能电池器件的快速发展,有机太阳能电池材料的开发越来越受到人们的重视,芴类化合物因其空穴传输性能好,能隙高,被逐渐应用于制备有机太阳能电池材料[5]。芴酮及其衍生物不仅可以用作荧光材料中的小分子,而且可以被应用于磷光材料和热激活延迟荧光材料。近年来,芴酮衍生物的合成及其应用成为橙红色发光有机发光二极管的亮点。

2. 研究内容与预期目标

本课题为《基于芴酮发光材料的合成及特性研究》。旨在设计合成含芴酮发光材料小分子材料,在此基础上,对合成材料的结构、热力学、形态学和光物理性能进行表征分析。制备有机发光二极管器件,通过研究器件电流效率、发光效率、驱动电压和器件寿命等关键性能,探索含芴酮发光材料对有机发光器件性能的影响,为制备高性能的有机发光器件提供依据。

实验初期:

1.初步奠定有关新型发光材料的基础,完成至少15篇相关参考文献的阅读,读懂并概述论文主要内容。

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3. 研究方法与步骤

步骤一:运用Suzuki偶联,将2,7-二溴芴酮与4-硼酸三苯胺在弱碱条件加磷酸钾反应合成。

合成路线:

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4. 参考文献

1]王庚亮.芴基衍生物合成工艺研究[D].江西理工大学,2014.

[2]贾吉慧.基于芴酮和含氮杂环热活化延迟荧光材料的设计合成及性能研究[D].福建师范大学,2016.

[3]唐超,刘烽,徐慧,等聚苏类电致发光材料[J].化学进展,2009,19:1553-1561.

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5. 工作计划

(1)2022-2-21~2022-3-6(第1-2周)在查阅文献资料的基础上,写出开题报告。

(2)2022-3-7~2022-5-29(第3-14周)完成目标化合物的合成、对样品的分子量及纯度进行分析。

(3)2022-5-30~2022-6-12(第15-16周)撰写毕业论文并答辩。

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