一、关于光学异构现象的研究及应用（论文文献综述）
姜姗[1]（2021）在《荧光共价有机聚合物的制备、结构调控及性能研究》文中提出荧光共价有机聚合物具有荧光量子效率高、结构多样、稳定性好、功能可调、加工性强以及易于合成等优势,在荧光传感、光电器件以及吸附等领域都呈现了潜在的应用价值,受到了研究者们的广泛关注。荧光共价有机聚合物的性能不仅取决于聚合物本身的骨架结构,还与聚合物内部聚集态结构和微观形貌密切相关。通过有目的的选择构筑基元,参考合理的设计策略,采用合适的制备方法,可以合成一系列具有均一微观形貌的荧光共价有机聚合物,甚至获得具有有序骨架和可预测结构的共价有机骨架材料,可以有效地提升聚合物的光学性质和应用性能。尽管具有不同结构和性能的荧光共价有机聚合物材料已被大量研发出来,我们对这些材料的性能与其骨架结构、聚集态结构之间关系的理解,仍然缺乏详细深入的研究。近年来,本研究组已合成多种不同类型荧光小分子并培养出具有不同晶相的单晶或共晶,通过调控这些材料的分子结构和聚集态结构,深入研究了结构-性质关系,基于此,我们想到可以调控聚合物的骨架结构和微观结构,研究它们的结构改变与性能变化的联系,可为揭示荧光共价有机聚合物材料结构与性能关系提供直接有效的论据。本论文旨在设计合成多种不同的荧光共价有机聚合物材料,通过调整构筑基元结构或调节合成策略来有效地调控聚合物的骨架结构和微观结构,实现对材料光学性质和应用性能的调控,并探讨了这些聚合物材料的结构与其各自性能的内在联系,拓展了这些荧光聚合物的功能性和应用范围。主要研究内容如下:1.设计合成了由聚集诱导发光基元和柔性连接体构筑的荧光聚合物中空纳米球HS,该材料可在溶液中通过简单的室温合成法获得,并且我们通过多种显微观察手段可以看出聚合物呈现均一稳定的中空球形形貌,在溶液中具有良好的分散性。由于聚集诱导发光基元的引入使材料具有较高的荧光量子效率,并且这种具有中空结构的聚合物可以为爆炸物分子提供较大的接触面积和空腔。得益于较高的荧光量子效率和形貌优势,聚合物HS对硝基苯酚类爆炸物具有超放大的荧光淬灭效应和良好的选择性,尤其是在乙醇溶液中对2,4,6-三硝基苯酚（TNP）的淬灭常数(Ksv)可高达9.67×105 L/mol,检测限可低至0.084μmol/L,相比于类似结构聚合物的检测效果大大提升。除此之外,我们也将HS负载到滤纸上制成检测试纸,其对爆炸物溶液和蒸气都具有明显的荧光淬灭响应,具备实际生活中的爆炸物检测潜力。这些研究结果说明了中空球形形貌有利于提升材料的荧光传感性能。2.设计合成了三种叠氮键连接的具有不同微观形貌的荧光共价有机聚合物,包括共轭聚合物纳米片（A-NS）,共轭微孔聚合物（A-CMP）和共轭有机骨架（A-COF）。三种聚合物都具有均一的结构和良好的稳定性,并且由于AIE活性构筑基元的引入使材料具有高荧光量子效率,对爆炸物TNP具有灵敏的荧光淬灭响应,同时具有良好的选择性,相比于A-CMP和A-COF来说,A-NS具有较高的荧光效率并且对TNP表现出最佳的检测效果,检测限低至0.09μmol/L。在这项工作中,我们不仅通过改变合成条件基于相同构筑基元获得了具有不同形貌的荧光共价聚合物,而且说明了纳米片形貌由于减少了分子间的π-π堆积,增大了与待检物的接触面积,有利于提升材料的光学性质和荧光传感性能。3.设计合成了两种共价有机骨架材料（Pythz-COF和Pyurea-COF）,研究了材料在水含量检测和水吸附两个方面的应用。我们选择相同的单体1,3,6,8-四（对甲酰基苯基）芘（Py）,和不同的连接体对苯二甲酸二酰肼（Thz）和1,4-苯二脲（Urea）,构建出两种具有高度结晶性、高BET比表面积和良好的热/化学稳定性的COFs材料,材料均具有溶剂化效应,并且其在多种不同有机溶剂中的分散液在加入微量水后都呈现明显的荧光淬灭响应,其传感机制可归因于聚合物骨架内电荷转移过程的发生。由于Pyurea-COF骨架结构的共轭程度更好,其相比于Pythz-COF表现出更灵敏的检测效果,检测限可低至0.02%。更重要的是,两个COFs材料在进行五次循环实验之后,其骨架结构和对水的检测效果依然保持和初始状态一致,证明了我们的材料可以循环利用。除此之外,两种聚合物也具有良好的水吸附能力,由于Pythz-COF的孔体积和比表面积更大,其相比于Pyurea-COF具有更好的吸水能力,在相对湿度为90%时,Pythz-COF吸水量达到自身重量的83.2 wt%,相比于同类型材料来说具有更好的水吸附效果,同时两种材料都表现出良好的水热稳定性,可以循环使用。在这项工作中我们不仅通过调整构筑基元合成了两种不同结构的共价有机骨架材料,探究了材料结构差异对水含量检测和水吸附性能的影响,而且拓宽了共价有机骨架材料在微量水荧光传感和水捕获等方面的应用。4.设计合成了两种具有不同孔结构的共价有机骨架异构体Py T-1和Py T-2,研究了两种COFs材料的结构差异和微量水检测效果。我们基于相同的构筑基元,通过调节溶剂条件和单体的化学计量比,使单体分别通过[4+2]连接和[4+4]连接形成Py T-1和Py T-2,两种材料都具有良好的结晶性和稳定性,我们也仔细分析了它们的晶体结构和微观形貌的差异。此外,我们还发现这两种COF异构体对有机溶剂中的水也有荧光淬灭响应,可将其用作水含量检测探针。由于Py T-1的骨架中含有吸电子基团醛基,其相比于Py T-2具有更好的水含量检测效果,检测限值经计算为0.049%。在这项工作中,我们不仅通过调整合成条件基于相同的构筑基元合成了两种COF异构体,研究了聚合物结构与微量水荧光传感性能的联系,而且拓宽了共价有机骨架异构体在荧光传感领域的应用范畴。
卫迎迎[2]（2021）在《基于立体结构继承策略手性碳量子点的合成及其生物成像性能》文中提出手性碳量子点（Carbon quantum dots:CQDs）作为一种新型碳纳米功能材料,不仅具有可调的发射波长、优越的光稳定性、低毒性和良好的生物相容性,而且具有手性,使其在生物、化学和医药方面扮演着重要的角色,拓宽CQDs在靶向成像、手性催化、手性识别和手性检测等领域的应用。针对目前手性CQDs制备不成熟、发射波长较短和手性来源机制不明确等问题,本论文旨在采取手性立体结构继承的策略,选用不同的手性源,通过一步水热或溶剂热法,获得具有不同结构和光学活性的手性CQDs,考察其形貌、结构、光学性质、荧光和手性来源机制,研究其光学活性强弱对高尔基体靶向成像性能的影响。主要工作分为以下四部分:（1）对映异构体碳量子点的合成及其细胞成像性能。为获得一对对映异构体CQDs,采用自然界广泛存在且低成本的氨基酸L/D-色氨酸（L/D-Tryptophan:L/D-Trp）充当手性源和碳源,一步水热法合成具有相似形貌、结构与光学性质的蓝光发射L/D-CQDs,两者呈现相反且对称的圆二色信号,是一对对映异构体,不对称g-因子数量级是10-5。对照实验表明,L/D-CQDs表面继承了原料L/D-Trp的手性,同时,在手性环境的诱导下,L/D-CQDs新增了两个手性信号。最后,将低毒性的L/D-CQDs应用于细胞成像,其可进入细胞,进行细胞质成像。（2）具有较高光学活性手性碳量子点的合成及其高尔基体靶向成像性能。为了提高手性CQDs的光学活性,以具有较高反应活性的L-抗坏血酸（L-Ascorbic acid:L-AA）为手性源和碳源,乙二胺为氮掺杂剂,一步水热法简单快速地合成蓝光发射的L-CQDs,其荧光来源于碳核和表面态,且表面态占主导;其手性完全继承于L-AA,且位于CQDs表面,g-因子为6.5×10-4。将具有较好的光稳定性、优良的生物相容性和低毒性的L-CQDs用于高尔基体靶向成像,其皮尔森相关系数为0.83。（3）含半胱氨酸残基蓝光手性碳量子点的合成及其高尔基体靶向成像性能。为了提高L-CQDs高尔基体靶向成像能力,将半胱氨酸（Cysteine:Cys）残基引入L-CQDs,以L-AA为手性源,L-Cys为高尔基体靶向单元,采用一步水热法合成含Cys残基蓝光发射的L-CQDs,其荧光来源于碳核和表面态;圆二色光谱显示,L-CQDs具有手性,其g-因子的数量级为10-4。L-CQDs具有激发依赖性、较好的光稳定性、良好生物相容性和低毒性。将其作为一种高尔基体靶向成像剂应用于高尔基体靶向成像,其皮尔森相关系数为0.62。（4）含半胱氨酸残基橙光手性碳量子点的合成及其高尔基体靶向成像性能。为了提高手性CQDs中Cys残基的含量,从而进一步提高高尔基体靶向成像能力,并拓宽其发射波长,避免自体荧光干扰,一步合成具有高尔基体靶向能力的长波长手性CQDs。基于结构继承策略,以L/D-Cys为手性源和高尔基体靶向单元,中性红为碳源,一步溶剂热法合成具有激发依赖性的橙光发射的L/D-CQDs,其荧光来源于碳核和表面态。L/D-CQDs具有明显的圆二色信号,不对称g-因子数量级为10-4,有较好的荧光和手性稳定性、低毒性和良好的生物相容性。将L-和D-CQDs应用于高尔基体靶向成像,其皮尔森相关系数分别为0.99和0.97。同时,橙光发射的手性CQDs可以穿透生物组织,进行活体成像。通过对一系列手性CQDs形貌、结构、光学性质和高尔基体靶向性能的研究,发现CQDs较高光学活性和Cys残基的存在,能够协同提高其高尔基体靶向成像性能。因此,手性CQDs作为一种良好的高尔基体靶向成像剂应富含Cys残基和较高的光学活性,而手性CQDs的出现,也为高尔基体靶向成像提供一种低成本成像剂。
薛瑞迪[3]（2021）在《二苯乙烯及苯并吡喃衍生物光致变色反应机理的理论研究》文中研究说明本论文通过静态电子结构计算,对两种二苯乙烯和苯并吡喃衍生物光致变色机理进行了理论研究。本篇文章由两部分组成:第一部分基于多态N电子价态二阶微扰理论方法（MS-NEVPT2）,对4-（N,N-二甲胺）-4′-硝基二苯乙烯（DANS）的光致顺反异构化机理进行了详尽的探讨;第二部分采用静态-动态-静态二阶微扰理论方法（SDSPT2）,对2,2-二甲基苯并吡喃的光致开环反应机理进行了细致的研究。第一章概述了光致变色材料的发展和分类、变色机理和实际应用前景,介绍了二苯乙烯类化合物光致顺反异构化和苯并吡喃类化合物光致开环反应的研究现状。另外,我们还简要介绍了本论文所采用的量子化学计算方法。第二章主要介绍了采用高精度量子化学计算方法MS-NEVPT2,对4-（N,N-二甲胺）-4’-硝基二苯乙烯（DANS）光致顺反异构化过程进行的理论研究。通过对反应过程中关键驻点的优化,我们得到了5个S0/S1和3个T1/T2的圆锥相交点（CIs）,3个S1/T2、1个S1/T1和1个S0/T1的系间窜越点（ISCs）。基于优化得到的CIs、ISCs和能量极小点的稳定构型,我们对顺反异构化的反应路径进行了分析和总结。以trans-S1-FC为起始的弛豫过程主要沿三重态路径ISC-S1/T2-trans→CI-T1/T2-trans→ISC-S0/T1-twist→trans-S0或cis-S0进行;以cis-S1-FC为起始的弛豫过程主要沿两条单重态路径:cis-S1-FC→CIS0/S1-twist-c→trans-S0或cis-S0和cis-S1-FC→CI-S0/S1-DHP→DHP-S0或cis-S0进行。第三章主要介绍了采用高精度量子化学计算方法SDSPT2,对2,2-二甲基苯并吡喃光致开环反应进行的理论研究。通过对光化学反应过程中关键驻点的优化,我们得到了1个S0/S1和1个S1/S2的圆锥相交点（CIs）。基于优化得到的CIs和能量极小点的稳定构型,我们对2,2-二甲基苯并吡喃的光致开环反应机理进行了总结。沿着激发态S1势能面进行的光化学反应过程存在0.78 eV的能垒,这可能导致反应过程中存在较长的激发态寿命;从S2出发则会经过CF-S2-FC→CI-S1/S2→CF-S1→CI-S0/S1→OF-ct→OF-tt的光致开环路径快速生成基态产物OF-ct和OF-tt。
任超[4]（2021）在《手性发光二芳基乙烯的合成及光开关性质研究》文中认为具有光开关性质的材料由于其对外界光物理刺激的智能响应特性,被广泛应用于高密度光数据存储、逻辑门、生物成像、光电器件等领域。然而,如果将手性光学信号（如旋光色散（ORD）,圆二色性（CD）和圆偏振发光（CPL））用作光学开关,则可以为手性传感、光学显示、信息储存与不对称催化等领域提供更多的研究维度。传统手性光开关型荧光分子的设计是将荧光发色团与光致变色单元集成在同一个分子上,并通过共价键连接或各类非共价相互作用引入手性因素。基于这种策略设计的发光二芳基乙烯只有荧光关闭（Turn-off）型的分子能够可逆切换。然而“Turn-off”模式的二芳基乙烯材料灵敏度低,荧光的稳定性差,极大的限制了其应用。本文以二芳基乙烯为母体,通过对噻吩部位砜化赋予其强的荧光发射性能,并结合联二萘型手性基团,设计并合成了一类具有手性的发光二芳基乙烯衍生物,且表现出“Turn-on”模式的高量子产率荧光。具体内容包含以下几个部分:首先,介绍了开关型发光染料的类型、应用及其实现开关性质的机理,并阐述了手性发光材料的发展现状。随后,以二芳基乙烯结构与功能的关系为依据,对母体进行修饰,合成了手性发光二芳基乙烯,并进行了一系列光物理性质的测试。实验结果表明,该分子两种异构体的紫外-可见吸收、荧光发射、圆二色信号、圆偏振发光、单光子吸收上转换发光（SPA-UCL）、三重态-三重态湮灭上转换发光（TTA-UCL）的性质有明显的差异,均具备成为光开关通道的潜质,是一类少见的可以发生单光子吸收上转换发光的手性分子。最后,对手性光学性质、发光性质、上转换发光及其他的光物理性质的光开关性能开展了进一步的研究。结果表明,在反复多次开闭环的实验后,该分子所具备的六种光开关通道均有良好的可逆性与耐疲劳性。
贾淑珍[5]（2021）在《宽光谱动态域的胆甾相液晶光电调控》文中研究指明外场刺激（例如光场,电场等）能够实现分子的重排,组装微结构的构建、展开和重组,从而获得光学元器件与系统的可逆、动态调制。在胆甾相液晶中,液晶分子的长轴垂直于螺旋轴,绕螺旋轴旋转,可通过电、光和热来动态操控结构参数,如螺距、螺旋手性以及螺旋轴的方向,展现出不同的光学性能,进而应用于先进光子学器件。近年来,在液晶二聚体化合物中发现了一种可以自发形成扭曲和弯曲变形的特殊向列相——扭曲-弯曲向列相（Ntb）,将其与普通手性液晶混合可形成特殊的倾斜螺旋组装结构,在电场作用下产生宽光谱动态域的调控。胆甾相液晶螺旋结构的多场、宽谱域调控对拓展其应用领域兼具基础科学与工程技术意义,然而实现上述性能目前面临巨大的挑战性。本文发展了一种光电联合可控的光敏倾斜螺旋液晶。实验表明在电场和光场的作用下,该液晶可实现近紫外到近红外的反射波段连续动态调制。更为特别的是,通过紫外光和可见光辐射均可实现对体系反射带的可逆调控。其中光调控特性主要取决于光场产生的热效应以及偶氮基团的光致异构效应。此外,倾斜螺旋结构的电场依赖性使得光敏倾斜螺旋胆甾相液晶可在光电联合调控下实现任意波段的反射。最后基于这种多外场响应材料,进一步开发了原理性的人工神经网络传感应用,其中光能量作为输入层,被赋予不同的权值后作用于倾斜螺旋液晶组成的神经元中,通过函数计算神经元的输出——色坐标。这项工作拓宽了光场调控螺旋结构的方式,在先进光学领域具有巨大的潜力。
张梦媛[6]（2021）在《硼修饰的[2.2]环仿有机发光材料的研究》文中提出圆偏振发光（CPL）是指手性发光体系或非手性发光体系在手性环境下发出有差异的左旋和右旋圆偏振光的现象。圆偏振发光不仅可以提供手性发光分子激发态的结构信息,而且圆偏振发光材料在光学信息存储与处理、CPL激光器、3D显示、手性传感以及不对称光化学合成等领域具有广阔的应用前景,因此近年来圆偏振发光材料的研究日益受到重视。与传统的手性过渡金属配合物、有机聚合物相比,手性有机发光小分子体系具有较高的发光效率,而且结构明确、制备工艺简单、易于衍生化,这些优势使其成为最有前景的一类圆偏振发光材料。[2.2]环仿衍生物具有稳定的面手性,是制备圆偏振发光材料的重要手性单元,而且[2.2]环仿的两个苯环之间的距离比较短,如果向[2.2]环仿的两个不同的苯环上分别引入电子给体和电子受体,可以实现有效的分子内空间电荷转移。与此同时,二米基硼（BMes2）是一个非常独特的电子受体,它不仅具有很强的吸电子能力,而且具有较大的空间位阻。在本论文的研究中,我们希望将二米基硼独特的电子效应和位阻效应与[2.2]环仿的结构特点有效的结合起来,以开发一些具有独特光学性质的有机小分子发光材料,为此我们将二米基硼引入到[2.2]环仿结构中,构筑了一些新型的有机小分子发光体系。具体研究内容和研究结果如下:1.首先我们将一个电子给体二甲氨基（NMe2）和一个电子受体二米基硼分别引入[2.2]环仿的两个苯环,设计合成了假同位和假间位取代的化合物g-BNMe2-Cp和m-BNMe2-Cp。因为[2.2]环仿两个苯环质心之间的距离比较短,能够产生有效的分子内空间电荷转移,因而具有较高的荧光量子效率,g-BNMe2-Cp和m-BNMe2-Cp在环己烷中的量子效率分别是0.72和0.39。此外,因为二米基硼的大空间位阻,有效的抑制了分子间相互作用,使得这类分子在固体状态下没有明显的荧光淬灭现象,即使在固体状态下也具有较强的荧光,粉末状态下g-BNMe2-Cp和m-BNMe2-Cp的量子效率分别为0.53和0.33。有趣的是,由于电子给体和电子受体分别位于[2.2]环仿的两个不同的苯环上,使其最高占据轨道（HOMO）与其最低空轨道（LUMO）得以有效的分离,因此这类分子表现出热激活延迟荧光（TADF）特性。另外,光学纯的g-BNMe2-Cp具有强的圆偏振发光信号,其Rp构型的发光不对称因子（glum）达到+4.24 × 10-3。因此,通过将二米基硼和二甲氨基分别引入到[2.2]环仿的两个苯环,可以获得同时兼具强的固态荧光、热激活延迟荧光以及圆偏振发光特性的有机小分子发光材料。2.在第一部分工作的基础上,我们进一步以2-（二米基硼基）苯基代替二米基硼,设计合成了一系列2-（二米基硼基）苯基取代的[2.2]环仿衍生物,其中包括假同位2-（二米基硼基）苯基和二甲氨基取代的g-BPhNMe2-Cp、假间位2-（二米基硼基）苯基和二甲氨基取代的m-BPhNMe2-Cp以及假间位2-（二米基硼基）苯基和二苯氨基（NPh2）取代的m-BPhNPh2-Cp。在这类分子中,二米基硼的一个米基和[2.2]环仿中与2-（二米基硼基）苯基相连的苯基之间存在分子内π-π相互作用,使得分子结构更为刚性,进而可以抑制非辐射跃迁使得体系获得更高的荧光量子效率,g-BPhNMe2-Cp和m-BPhNMe2-Cp在环己烷中的量子效率分别可以达到0.83和0.93,与二米基硼直接相连的[2.2]环仿衍生物相比,量子效率有明显提高。另外,这类化合物也都具有很高的发光不对称因子,在环己烷溶液中可达到10-2,这在有机小分子中是非常高的。特别有意思的是,随着取代基相对位置的不同,在不同极性溶剂中圆偏振发光信号的变化趋势也有很大区别。假同位取代的g-BPhNMe2-Cp随溶剂极性增大,圆偏振发光信号仅仅逐渐红移。但是,假间位化合物m-BPhNMe2-Cp和m-BPhNPh2-Cp从非极性溶剂环己烷到极性溶剂四氢呋喃,圆偏振发光信号不仅红移,还会发生翻转。而且在四氢呋喃中对m-BPhNMe2-Cp的二甲氨基进行质子化后,其圆偏振发光信号的位置和方向会变化到与在环己烷中相同。实验和理论计算结果表明,假同位取代的g-BPhNMe2-Cp的荧光仅仅来自于具有电荷转移特性（CT）的第一激发态（Si）,而假间位取代的m-BPhNMe2-Cp和m-BPhNPh2-Cp激发态动力学会受到溶剂的调控,在非极性溶剂环己烷中,发射主要来自于具有局域激发态（LE）特性的第二激发态（S2）,而在极性溶剂四氢呋喃中则是来自于电荷转移特性的第一激发态。除此以外,假同位取代的g-BPhNMe2-Cp也有其独特的力致荧光变色性质,而且在变色前后都可以保持很高的荧光量子效率,相比于初始粉末,g-BPhNMe2-Cp研磨后的粉末的荧光发生了明显红移（Δλ=57 nm）,且量子效率从0.58提高到0.73。实验和理论计算结果表明,在研磨作用下,g-BPhNMe2-Cp的形貌可以由晶态转变为无定形态,在晶态下,分子间堆积紧密,极大地抑制了激发态的结构驰豫,从而在晶态和无定形态产生了不同的第一激发态构象。这部分研究工作表明,通过将2-（二米基硼基）苯基引入到[2.2]环仿结构中,可以获得兼具高荧光量子效率和高发光不对称因子的圆偏振发光材料,同时可以实现溶致圆偏振发光的信号翻转,并可以获得具有显着荧光变化和高固体荧光量子效率的力致荧光变色材料。3.前两部分的工作表明,[2.2]环仿和二米基硼的结合是获得有机小分子圆偏振发光材料的有效方法,我们希望能通过增加手性基团[2.2]环仿的个数,以进一步提高发光不对称因子。因此,我们在三（2,6-二甲基苯基）硼烷中引入不同数目的（Sp）-4-二甲氨基[2.2]环仿单元,设计合成了一系列含不同数目面手性[2.2]环仿单元的分子,即（SP）-MCp、（Sp,Sp）-BCp和（Sp,Sp,Sp）-TCp。研究发现,手性[2.2]环仿单元个数的增加,对发光不对称因子并没有明显影响,对（SP）-MCp、（Sp,Sp）-BCp的理论计算结果表明,这两个化合物具有基本完全相同的激发态电子结构,因此在激发态下,无论分子中含有几个（SP）-4-二甲氨基[2.2]环仿,其最终发挥作用的只有一个。但是,我们意外发现（SP）-MCp在四氢呋喃中表现出明显的双发射特性,并且分子中给电性（Sp）-4-二甲氨基[2.2]环仿单元数目的增加,短波长处发射峰的强度降低。根据实验结果推测,短波长处的发射峰应该来自于局域激发态。这项研究为开发具有双发射性能的有机发光小分子以及提高圆偏振发光有机小分子的发光不对称因子提供了一定的理论依据。
王亚光[7]（2021）在《长寿命明亮长余辉纯有机室温磷光材料的合成与光学性质研究》文中进行了进一步梳理纯有机室温磷光（PORTP）材料因为其低毒性、低成本、生物相容性好、稳定性好、加工性能好等优势以及其独特的光化学性质,在信息储存、生物成像、防伪加密和传感等领域被广泛应用。而PORTP材料由于弱的自旋轨道耦合,在室温条件下很难表现出强的磷光发射。在本文中,结合磷光发射机理,我们设计合成了一系列以商品咔唑基团为给体,以苯环、吡啶环为受体的化合物,并引入极性基团氰基（-CN）和酰胺基（-CONH2）,得到了具有长寿命明亮长余辉性质的室温磷光（RTP）材料。我们使用商品咔唑作为室温磷光的构筑单元,首先合成了氰基咔唑衍生物,化合物都表现出长达400 ms的RTP寿命和在黑暗环境下4 s以上的RTP余辉,而对于酰胺基的咔唑衍生物,化合物的RTP性质明显增强,实现了900 ms的超长寿命和6s以上的余辉。不同极性基团对RTP性能的影响也不同,这对于构筑优异RTP材料具有一定意义。通过控制结晶条件实现了双咔唑取代分子的多晶型现象,两种不同磷光性质的晶体结构都拥有900 ms以上的超长寿命和长余辉RTP特性,特别的是,其中一种晶型发射罕见的持久白光余辉,即使在不同激发波长仍发射白光余辉,经验证这是由长寿命的延迟荧光和三线态的磷光双发射互补而产生的白光发射。通过对这些化合物进行单晶解析,分析了单晶结构和分子间堆积模式对室温磷光材料的寿命和余辉性质的影响,这对设计开发长寿命和明亮长余辉性质的室温磷光材料提供了一定的理论依据。
张丰艺[8]（2021）在《螺旋手性共轭结构及其非线性光学性质的理论研究》文中进行了进一步梳理自光学的二次谐波现象发现以来,非线性光学引起了人们的广泛研究,而今已在光通信、开关、数据存储等方面发挥着越来越重要的作用。螺旋结构广泛存在且形态多样,非平面的共轭特征对于解决材料透明性与非线性光学性质之间的矛盾在实际应用方面具有重要意义。因此,本课题围绕螺旋形共轭分子的非线性光学性质展开系统的理论研究,选取六联吡啶、螺烯以及手性碳纳米管等分子,通过密度泛函理论,一方面设计高效的非线性光学分子,另一方面探索氧化还原、溶剂效应、外加电场、手性匹配等不同条件对分子的稳定性和光电性质等的影响。单螺旋的六联吡啶（sexipy）分子中,各吡啶分子之间以单键相连,分子由于单键的旋转而使共轭部分非平面。当碱金属掺杂到螺旋的孔洞中时,分子产生了显着的径向上的电荷转移,而大的基态到激发态的偶极矩之差,使分子具有了大的一阶超极化率。对于Li掺杂的单螺旋结构Li2-sexipy,氧化还原过程可以作为高效的非线性光学开关;溶剂效应作为环境条件,对分子非线性光学性质有明显的调控作用。进一步的研究发现,不同碱金属掺杂通过影响分子内的电荷转移而造成了一阶超极化率的变化,相比于同核双金属的结构,异核双金属的掺杂方式使分子的一阶超极化率显着增大。随后,我们进一步将单螺旋的六联吡啶分子扩展为双螺旋结构。双螺旋分子由于两条链相对位置的变化,可以得到的更多样的稳定构型,并且伴随着分子一阶超极化率的锯齿状的变化趋势,以及紫外-可见吸收光谱中500 nm左右吸收的增强。不同构型稳定性的变化趋势受到掺杂碱金属的原子半径的影响,也可通过电子给受体基团如氨基和硝基与外电场的共同作用来改变。区别于联苯类的六联吡啶螺旋结构,螺烯类分子中芳环彼此以邻位稠合,表现出更强的刚性。为了探究环境因素对螺烯分子的结构和性质的影响,我们选择分子[8]cethrene及氨基和硝基修饰的hexabenzo[a,c,k,m,u,w]trinaphthylene（HBTN）,分别探究分子在溶剂中以及外加电场下结构、稳定性和光学活性的变化。从理论计算的结果,我们发现在溶剂分子的不同比例下[8]cethrene对映异构体具有不同的稳定性,同时双自由基特征也受到溶剂比例的影响;而氨基和硝基修饰的HBTN,在取代基和外加电场的协同作用下产生了不同的手性特征。对螺旋形共轭体系进行更进一步的扩展,我们选择手性碳纳米管作为研究对象。为了探讨手性分子的组合方式对体系的结构和非线性光学性质的影响,我们尝试性地将丙氨酸置于手性碳纳米管中,发现不同的组合方式产生了不同大小的基态和激发态偶极矩之差,从而得到了不同大小的一阶超极化率,D型丙氨酸与右旋的碳纳米管（或L型丙氨酸与左旋的碳纳米管）组合得到更大的一阶超极化率。对于非对映异构体如（D）-Ala@（10,5）和（L）-Ala@（10,5）,其差值可以通过改变碳纳米管的手性向量以及长度来实现缩放。这些结果预示了手性分子的不同组合对体系非线性光学性质的影响。
李玉红[9]（2021）在《超碱修饰的富电子供受体结构及非线性光学性质研究》文中进行了进一步梳理非线性光学（NLO）在激光发明之后迅速发展,已成为光学领域的一个独立分支。非线性光学广泛应用于光通信、光计算、光信息处理、激光加工、激光医疗、激光印刷、激光制导、定向能武器等许多方面,目前还出现了一些引人注目的非线性光学领域:用于动态过程研究的超快光谱技术、强场激光物理及强非线性光学效应等。由于非线性光学的应用依赖于高性能的非线性光学材料,为了改变传统低效的“炒菜式”实验探索,以及加快新材料研发速度,基于第一性原理的材料设计在新型材料探索中得到了广泛应用。本文基于密度泛函理论研究了超碱M3O（M=Li,Na和K）和富电子笼状团簇SinAl12-nN12（n=1,2）构成的富电子供受体系（ee D-A）的电子结构及非线性光学性质。用Si原子取代AlnNn体系中的Al原子,得到了比相应的AlnNn更稳定的富电子SimAln-mNn结构。我们利用超碱M3O（M=Li,Na和K）和笼状团簇SinAl12-nN12（n=1,2）设计了M3O@SinAl12-nN12,虽然M3O和SinAl12-nN12都是富电子体系,但它们能够稳定结合,相互作用能约为5 e V,其稳定性随超碱给电子能力的增加而增强。电子结构分析表明,超碱M3O给SinAl12-nN12笼转移电子,形成富电子供受体（ee D-A）结构。当M3O结合在Al原子上,孤对电子分布在Si原子外侧;当M3O结合在Si原子上,孤对电子分布在Al原子外侧。当M3O结合在Si原子上时结构更稳定,Al原子对孤对电子的束缚更加松散,进一步推高了HOMO能级,导致能隙更窄。弱束缚的孤对电子和小的能隙使其具有优良的非线性光学性质,K3O@Si2Al10N12的第一超极化率β0值达到了7.12×105 au。我们还计算了含频超极化率和超瑞利散射等参量,并根据二能级模型及极化率密度讨论了形成大的β0值的条件。希望我们的研究能为增强这种非常规ee D-A体系的NLO响应提供指导。
张元[10]（2021）在《四配位d8过渡金属Pt（Ⅱ）/Pd（Ⅱ）配合物二阶非线性光学性质的理论研究》文中指出过渡金属Pt（Ⅱ）/Pd（Ⅱ）配合物因其独特的电子构型和成键方式、丰富的光物理性质、优异的发光性能以及合成简单易操作等优点,在材料化学研究领域备受科研工作者的广泛关注,该类配合物在环境科学、生物医药、化学传感和超分子自组装等领域展现出广阔的应用前景。过渡金属Pt（Ⅱ）/Pd（Ⅱ）配合物特有的平面四配位结构以及金属离子d轨道与有机配体形成的d-π共轭有利于提高分子内的电荷转移程度。与此同时,该类配合物具有较高的化学稳定性、易于功能化修饰且在整个可见光范围内具有宽的吸收峰以及透光性好等优点,使其具有成为新型金属配合物非线性光学（NLO）材料的巨大潜质。目前,为了满足日益增长的材料功能化需求,寻求和设计高效稳定的新型金属NLO材料,同时兼具良好透光性和较高NLO性能的材料一直是人们关注的焦点。然而,在微观水平上剖析研究体系二阶NLO响应机制,揭示结构-NLO性质的关系对于开发设计结构新颖且发光性能优异的功能化NLO材料具有重要的指导意义。本论文基于密度泛函理论（DFT）方法,结合解析导数法以及完全态求和方法对一系列的d8过渡金属Pt（Ⅱ）/Pd（Ⅱ）配合物展开系统的理论研究。探究配体修饰、光异构化以及尺寸效应等因素对该类金属配合物NLO性质的影响。通过深入分析体系的几何结构、电子结构、电子跃迁形式、紫外可见吸收光谱以及NLO性质等,进一步阐明了NLO响应的微观机理。此外,以配合物的可逆氧化还原反应为参考,得到显着的二阶氧化还原NLO开关,为设计优良的功能化NLO材料提供理论依据。本论文的主要研究内容包括:（1）采用DFT和TD-DFT方法,对比研究了一系列含二噻吩基乙烯（DTE）光致变色基团单核、双核Pt（Ⅱ）配合物的二阶NLO性质,考察了取代基修饰和光异构化效应对研究体系第一超极化率的影响。结果显示引入喹啉取代基可有效提高配合物的二阶NLO响应。与双核金属配合物相比,单核金属配合物显示较强的电荷转移能力。此外,闭环配合物由于具有良好的共轭结构和较低的跃迁能,导致其第一超极化率比开环配合物大。（2）研究了具有供体-受体共轭结构配体的环金属Pt（Ⅱ）乙酰丙酮配合物的电子结构和NLO响应,通过改变金属配合物的配位位点,探究不同供受体的组合对该系列同分异构体配合物光电性和NLO性质的影响。其中配合物2由于具有强供电子能力的TPA和强吸电子能力的py T基团且存在多种电荷转移模式,所以该配合物的第一超极化率最大。同时氧化还原反应引起配合物氧化态的第一超极化率明显增加,显示出良好的氧化还原NLO开关效应。（3）通过对含有联吡啶[8]CPP配体的Pd（Ⅱ）纳米环配合物与其对应的线性配合物和烷基链修饰的线性化环状Pd（Ⅱ）配合物进行对比分析,探究了尺寸效应和极化环境对该金属Pd（Ⅱ）配合物的电子结构、吸收光谱和NLO性质的影响。结果显示线性化环状Pd（Ⅱ）配合物的二阶NLO响应最强,且随着烷基链长度的增加第一超极化率逐渐增大。与传统的线性配合物相比,金属Pd（Ⅱ）纳米环配合物能够显着提高体系的二阶NLO响应并且实现了NLO与透光性的权衡。由此可见,金属Pd（Ⅱ）纳米环配合物是一类具有实际应用价值的NLO材料。（4）以研究的金属Pd（Ⅱ）纳米环配合物为基础,将两个不同尺寸的金属Pd（Ⅱ）纳米环配合物相互嵌套形成了一系列Pd（Ⅱ）主-客体“套娃”配合物。探究主、客体环尺寸的相对大小对嵌套配合物的电子结构、稳定性、相互作用以及二阶NLO性质的影响,同时提出了一种新的结构-NLO性质的关系。结果表明当主、客体环相差五个亚苯基结构单元时嵌套配合物最为稳定,主、客体环之间存在π-π相互作用。主、客体环较小的尺寸差异有利于获得较大的二阶NLO响应,并进一步明确了此类嵌套金属Pd（Ⅱ）配合物NLO响应的微观机理。
二、关于光学异构现象的研究及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、关于光学异构现象的研究及应用（论文提纲范文）
（1）荧光共价有机聚合物的制备、结构调控及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 荧光共价有机聚合物概念及分类 |
| 1.2.1 聚合物中空纳米球 |
| 1.2.2 聚合物纳米片 |
| 1.2.3 共轭微孔聚合物CMPs |
| 1.2.4 共价有机骨架COFs |
| 1.2.5 其他荧光共价有机聚合物 |
| 1.3 荧光共价有机聚合物的制备 |
| 1.3.1 设计策略 |
| 1.3.2 制备方法 |
| 1.4 荧光共价有机聚合物的结构调控 |
| 1.4.1 构筑基元结构 |
| 1.4.2 合成条件 |
| 1.5 荧光共价有机聚合物的性能研究 |
| 1.5.1 荧光传感性能 |
| 1.5.2 吸附性能 |
| 1.6 本论文设计思想和主要研究内容 |
| 1.6.1 设计思想 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品与试剂 |
| 2.2 测试仪器及表征方法 |
| 2.2.1 测试仪器 |
| 2.2.2 表征方法 |
| 参考文献 |
| 第三章 荧光共价聚合物中空纳米球的构筑及硝基苯酚类爆炸物荧光传感性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 荧光共价聚合物中空纳米球的构筑 |
| 3.2.1 构筑单元TFPB的合成 |
| 3.2.2 荧光共价聚合物中空纳米球的合成 |
| 3.3 荧光共价聚合物中空纳米球的形貌表征 |
| 3.4 荧光共价聚合物中空纳米球的形成过程探究 |
| 3.5 荧光聚合物中空纳米球对溶液中硝基苯酚类爆炸物的荧光传感 |
| 3.6 荧光聚合物中空纳米球检测试纸的制备及其对2,4, 6-三硝基苯酚的荧光传感 |
| 3.7 荧光聚合物中空纳米球对硝基苯酚类爆炸物的荧光传感机理 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 三种不同形貌的荧光共价聚合物的合成及对2,4,6-三硝基苯酚的荧光传感性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三种荧光共价有机聚合物的合成 |
| 4.2.1 构筑单元TFBE的合成 |
| 4.2.2 荧光共价聚合物纳米片A-NS的合成 |
| 4.2.3 荧光共轭微孔聚合物A-CMP的合成 |
| 4.2.4 荧光共价有机骨架A-COF的合成 |
| 4.3 三种荧光共价有机聚合物的基本性质表征 |
| 4.4 三种荧光共价有机聚合物的形貌表征 |
| 4.5 三种荧光共价聚合物溶液对2,4,6-三硝基苯酚的荧光传感 |
| 4.6 三种荧光共价聚合物对2,4,6-三硝基苯酚的荧光传感机理研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 共价有机骨架材料的合成及水含量检测和水吸附性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 两种共价有机骨架材料的合成 |
| 5.2.1 共价有机骨架Pythz-COF的合成 |
| 5.2.2 共价有机骨架Pyurea-COF的合成 |
| 5.3 两种共价有机骨架材料的性质表征 |
| 5.3.1 两种共价有机骨架材料的结构表征 |
| 5.3.2 两种共价有机骨架材料的形貌表征 |
| 5.3.3 两种共价有机骨架材料的孔性质表征 |
| 5.3.4 两种共价有机骨架材料的稳定性表征 |
| 5.4 两种共价有机骨架材料对痕量水的荧光传感性能研究 |
| 5.5 两种共价有机骨架材料的水蒸气吸附性能研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 基于相同单体构筑不同结构的共价有机骨架材料的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于相同单体合成两种不同结构共价有机骨架材料的方法 |
| 6.2.1 共价有机骨架Py T-1 的合成 |
| 6.2.2 共价有机骨架Py T-2 的合成 |
| 6.3 两种共价有机骨架材料的性质表征 |
| 6.3.1 两种共价有机骨架材料的结构表征 |
| 6.3.2 两种共价有机骨架材料的形貌表征 |
| 6.3.3 两种共价有机骨架材料的稳定性表征 |
| 6.4 两种共价有机骨架材料对痕量水的荧光传感性能研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 论文总结 |
| 附录 |
| 作者简历及研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于立体结构继承策略手性碳量子点的合成及其生物成像性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述与选题 |
| 1.1 手性碳量子点概述 |
| 1.1.1 组成结构 |
| 1.1.2 光学性质 |
| 1.2 手性碳量子点的合成 |
| 1.2.1 两步法 |
| 1.2.2 一步法 |
| 1.3 手性碳量子点发射波长调控 |
| 1.3.1 尺寸 |
| 1.3.2 表面态 |
| 1.3.3 杂原子掺杂 |
| 1.4 手性碳量子点的应用 |
| 1.4.1 生物医学领域 |
| 1.4.2 检测领域 |
| 1.4.3 催化领域 |
| 1.4.4 其他领域 |
| 1.5 本论文的研究目的及研究内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 对映异构体碳量子点的合成及其细胞成像性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 L/D-CQDs的制备 |
| 2.2.4 手性来源分析手段 |
| 2.2.5 表征手段与测试方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌及结构 |
| 2.3.2 光学性质 |
| 2.3.3 合成机理及手性来源 |
| 2.3.4 细胞毒性及成像 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 具有较高光学活性碳量子点的合成及其高尔基体靶向成像性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 L-CQDs的制备 |
| 3.2.4 表征手段与测试方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 优化反应条件 |
| 3.3.2 形貌与结构 |
| 3.3.3 光学性质 |
| 3.3.4 荧光稳定性 |
| 3.3.5 荧光和高光学活性来源机制 |
| 3.3.6 细胞毒性 |
| 3.3.7 高尔基体靶向成像 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 含半胱氨酸残基蓝光手性碳量子点的合成及其高尔基体靶向成像性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 L-CQDs的制备 |
| 4.2.4 L-CQDs表面半胱氨酸残基含量的测定 |
| 4.2.5 表征手段与测试方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 参数优化 |
| 4.3.2 形貌与结构 |
| 4.3.3 光学性质 |
| 4.3.4 荧光和手性稳定性 |
| 4.3.5 细胞毒性 |
| 4.3.6 高尔基体靶向成像 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 含半胱氨酸残基橙光手性碳量子点的合成及其高尔基体靶向成像性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 L/D-CQDs的制备 |
| 5.2.4 L/D-CQDs表面半胱氨酸残基含量的测定 |
| 5.2.5 表征手段与测试方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 优化反应条件 |
| 5.3.2 形貌和结构 |
| 5.3.3 光学性质 |
| 5.3.4 细胞毒性 |
| 5.3.5 生物成像 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）二苯乙烯及苯并吡喃衍生物光致变色反应机理的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述光致变色化合物的发展 |
| 1.2 光致变色化合物的类型 |
| 1.2.1 无机光致变色化合物 |
| 1.2.2 有机光致变色化合物 |
| 1.2.3 无机-有机杂化型光致变色化合物 |
| 1.3 光致变色材料的应用 |
| 1.4 二苯乙烯类化合物的研究现状 |
| 1.5 吡喃类化合物的研究现状 |
| 1.6 研究方法及其原理介绍 |
| 参考文献 |
| 第二章 4-(N,N-二甲胺)-4′-硝基二苯乙烯的光弛豫路径 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理论及计算方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 trans、cis、twist-DANS和DHP的稳定构型 |
| 2.3.2 系间窜越点和圆锥相交点 |
| 2.3.3 在S_1态激发下DANS的弛豫路径 |
| 2.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第三章 2,2-二甲基苯并吡喃的光致开环反应机理的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论及计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 四个不同基组水平优化的几何构型 |
| 3.3.2 四个不同基组水平下的相对能量 |
| 3.3.3 基于基组6-31G*的开环路径分析 |
| 3.4 总结 |
| 参考文献 |
| 总结与展望 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（4）手性发光二芳基乙烯的合成及光开关性质研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光开关型发光染料 |
| 1.2.1 光致变色基团类型 |
| 1.2.2 光致变色机理 |
| 1.2.3 光开关型发光分子的构建 |
| 1.3 手性发光材料发展现状 |
| 1.3.1 有机小分子的圆偏振发光 |
| 1.3.2 超分子自组装体系中的圆偏振发光 |
| 1.3.3 无机纳米材料的圆偏振发光 |
| 1.4 本学位论文的设计思想和研究内容 |
| 第二章 手性发光二芳基乙烯的合成及光物理性质表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂及仪器 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 实验结果 |
| 2.3.2 基本光物理性质研究 |
| 2.3.3 手性研究 |
| 2.3.4 上转换性质研究 |
| 2.3.5 讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 手性发光二芳基乙烯光开关性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂及仪器 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 吸收、荧光的光开关实验 |
| 3.3.2 圆二色性、圆偏振发光的光开关实验 |
| 3.3.3 上转换发光及其光开关实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（5）宽光谱动态域的胆甾相液晶光电调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 液晶简介 |
| 1.2 液晶分类 |
| 1.3 液晶的各向异性 |
| 1.4 扭曲-弯曲向列相(N_(tb))液晶 |
| 1.5 倾斜螺旋液晶的应用 |
| 1.6 本论文研究内容与意义 |
| 第二章 倾斜螺旋液晶的材料体系研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验材料与仪器 |
| 2.3 非光敏倾斜螺旋液晶的制备 |
| 2.4 非光敏倾斜螺旋液晶的光电调控机理研究 |
| 2.5 光敏倾斜螺旋液晶的制备 |
| 2.6 光敏倾斜螺旋液晶材料体系研究 |
| 2.6.1 分子结构对光敏倾斜螺旋液晶性能的影响 |
| 2.6.2 光敏手性材料掺杂浓度对倾斜螺旋液晶光电调控性能的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 光敏倾斜螺旋液晶的光电调控特性研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验材料与仪器 |
| 3.3 光敏倾斜螺旋液晶的光调控特性及机理 |
| 3.4 光敏倾斜螺旋液晶的光电联合调控方案 |
| 3.5 光敏倾斜螺旋液晶的可见光调控 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 光电可控的倾斜螺旋液晶的应用研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验材料与仪器 |
| 4.3 倾斜螺旋液晶的高分子稳定 |
| 4.4 倾斜螺旋液晶在人工神经网络传感中的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（6）硼修饰的[2.2]环仿有机发光材料的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 前言 |
| 1.1 圆偏振发光材料的研究进展 |
| 1.1.1 圆偏振发光有机小分子的类型 |
| 1.1.1.1 螺手性圆偏振发光有机小分子 |
| 1.1.1.2 轴手性圆偏振发光有机小分子 |
| 1.1.1.3 中心手性圆偏振发光有机小分子 |
| 1.1.1.4 面手性圆偏振发光有机小分子 |
| 1.1.2 有机小分子圆偏振发光信号的调控策略 |
| 1.1.2.1 改变分子的立体结构 |
| 1.1.2.2 调节π-体系/取代基的电子结构 |
| 1.1.2.3 促进激基缔合物的形成 |
| 1.1.2.4 调控分子内的电荷转移动力学 |
| 1.2 [2.2]环仿在有机光电功能分子中的研究进展 |
| 1.3 含硼有机小分子光电功能材料的研究进展 |
| 1.3.1 硼位于末端的线性有机分子 |
| 1.3.2 硼位于侧链的有机分子 |
| 1.3.3 含硼的V形和U形有机分子 |
| 1.3.4 含硼的梯形有机分子 |
| 1.3.5 含硼的多环有机分子 |
| 1.3.6 含硼的大环有机分子 |
| 1.4 立题依据 |
| 第二章 二米基硼取代的[2.2]环仿衍生物的设计、合成及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 目标产物的合成 |
| 2.2.2 目标产物的单晶结构 |
| 2.2.3 目标产物的光学性质及理论计算 |
| 2.2.4 目标产物的TADF性质 |
| 2.2.5 目标产物的手性光学性质 |
| 2.3 结论 |
| 2.4 实验部分 |
| 2.4.1 实验试剂与测试仪器 |
| 2.4.2 化合物的合成 |
| 2.4.3 手性拆分数据 |
| 第三章 2-(二米基硼基)苯基取代的[2.2]环仿衍生物的设计、合成及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 目标产物的合成 |
| 3.2.2 目标产物的单晶结构 |
| 3.2.3 目标产物的光学性质 |
| 3.2.4 目标产物的手性光学性质 |
| 3.2.5 目标产物的理论计算 |
| 3.2.6 力致变色现象及其机理研究 |
| 3.3 结论 |
| 3.4 实验部分 |
| 3.4.1 实验试剂与测试仪器 |
| 3.4.2 化合物的合成 |
| 3.4.3 手性拆分数据 |
| 第四章 含多个[2.2]环仿的三芳基硼衍生物的设计、合成及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 目标产物的合成 |
| 4.2.2 目标产物的单晶结构 |
| 4.2.3 目标产物的光学性质 |
| 4.2.4 目标产物的手性光学性质 |
| 4.2.5 目标产物的理论计算 |
| 4.2.6 双发射现象的研究 |
| 4.3 结论 |
| 4.4 实验部分 |
| 4.4.1 实验试剂与测试仪器 |
| 4.4.2 化合物的合成 |
| 论文总结与展望 |
| 附录一 晶体结构数据 |
| 附录二 核磁谱图 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）长寿命明亮长余辉纯有机室温磷光材料的合成与光学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 分子内光物理过程 |
| 1.3 磷光 |
| 1.3.1 磷光过程 |
| 1.3.2 磷光寿命 |
| 1.3.3 磷光量子产率 |
| 1.4 构筑纯有机室温磷光材料的主要策略 |
| 1.4.1 重原子效应 |
| 1.4.2 引入芳香羰基 |
| 1.4.3 氘代 |
| 1.4.4 引入杂原子 |
| 1.4.5 结晶诱导磷光 |
| 1.4.6 主客体掺杂 |
| 1.4.7 聚合物掺杂 |
| 1.5 构筑室温磷光材料的其他方法 |
| 1.6 纯有机室温磷光的应用 |
| 1.6.1 生物成像 |
| 1.6.2 数据防伪技术和信息储存 |
| 1.6.3 光学传感 |
| 1.7 基于咔唑的纯有机室温磷光研究 |
| 1.8 课题设计思路 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品及试剂 |
| 2.2 数据测试以及实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 试剂处理 |
| 2.3.2 单晶培养 |
| 2.3.3 测试用标准溶液的配制方法 |
| 2.3.4 磷光图像的捕捉方法 |
| 2.3.5 化合物的理论计算 |
| 第三章 吡啶基咔唑衍生物室温磷光性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 合成路线及基本性质表征 |
| 3.2.1 合成路线及实验步骤 |
| 3.2.2 化合物的光物理性质 |
| 3.3 单晶解析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双咔唑化合物室温磷光性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 合成路线和基本性质表征 |
| 4.2.1 合成路线及实验步骤 |
| 4.2.2 光学性质表征 |
| 4.3 单晶解析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双咔唑化合物的多晶型效应和白色余辉 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 合成路线及实验步骤 |
| 5.3 光学性质表征 |
| 5.3.1 X射线衍射谱图 |
| 5.3.2 DCzBCz分子溶液态光学性质 |
| 5.3.3 DCBC-Y和DCBC-W的固态光学性质 |
| 5.4 单晶结构和理论计算 |
| 5.4.1 晶体结构和分子间相互作用 |
| 5.4.2 理论计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（8）螺旋手性共轭结构及其非线性光学性质的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 非线性光学 |
| 1.1.1 非线性光学基本原理 |
| 1.1.2 非线性光学材料设计 |
| 1.2 非线性光学材料发展现状 |
| 1.2.1 无机非线性光学材料 |
| 1.2.2 有机非线性光学材料 |
| 1.2.3 金属有机配合物非线性光学材料 |
| 1.2.4 高分子聚合物非线性光学材料 |
| 1.2.5 其他非线性光学材料 |
| 1.3 螺旋形结构 |
| 1.3.1 螺旋形共轭的结构特征 |
| 1.3.2 螺旋形共轭结构的应用 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 理论方法 |
| 2.1 量子力学理论基础 |
| 2.2 量子化学计算方法 |
| 2.2.1 从头算方法 |
| 2.2.2 密度泛函理论 |
| 2.3 基组 |
| 2.4 分子(超)极化率的计算 |
| 第3章 碱金属掺杂的六联吡啶单螺旋结构的非线性光学性质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 锂掺杂的螺旋结构 |
| 3.3.2 氧化还原对结构非线性光学性质的调控 |
| 3.3.3 溶剂效应对结构非线性光学性质的调控 |
| 3.3.4 不同碱金属对结构非线性光学性质的影响 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 六联吡啶双螺旋结构的构型和非线性光学性质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 从单螺旋到双螺旋 |
| 4.3.2 不同构型双螺旋分子的锂掺杂 |
| 4.3.3 不同碱金属掺杂对双螺旋结构稳定性及光学性质的影响 |
| 4.3.4 外加电场对双螺旋结构稳定性的影响 |
| 4.4 结论 |
| 第5章 螺烯型分子的结构及光学活性受不同环境条件的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算细节 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 溶剂分子对螺烯结构和稳定性的影响 |
| 5.3.2 外加电场对螺烯手性的影响 |
| 5.4 结论 |
| 第6章 手性分子匹配对体系非线性光学性质的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算细节 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 手性分子的组合方式对体系非线性光学性质的影响 |
| 6.3.2 碳纳米管手性对手性匹配效果的影响 |
| 6.3.3 碳纳米管长度对手性相互作用效果的影响 |
| 6.4 结论 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表论文情况 |
（9）超碱修饰的富电子供受体结构及非线性光学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 非线性光学 |
| 1.1.1 非线性光学的概念与发展 |
| 1.1.2 非线性光学的应用 |
| 1.1.3 非线性光学材料 |
| 1.2 电子化物 |
| 1.3 超碱 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 理论方法 |
| 2.1 分子轨道理论 |
| 2.1.1 Born-Oppenheimer近似 |
| 2.1.2 Hartree-Fock近似 |
| 2.1.3 电子相关能 |
| 2.2 密度泛函理论 |
| 2.3 非线性光学性质计算方法 |
| 2.3.1 标准的含时微扰论方法 |
| 2.3.2 耦合处理方法 |
| 2.3.3 超极化率密度法 |
| 第3章 富电子供受体M_3O@Si_nAl_(12-n)N_(12)的电子结构及非线性光学性质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Si_nAl_(12-n)N_(12)的几何结构、稳定性及电子结构 |
| 3.3.2 M_3O@Si_nAl_(12-n)N_(12)的几何结构与稳定性 |
| 3.3.3 M_3O@Si_nAl_(12-n)N_(12)的电子结构 |
| 3.3.4 M_3O@Si_nAl_(12-n)N_(12)的紫外-可见吸收光谱分析 |
| 3.4 M_3O@Si_nAl_(12-n)N_(12)的非线性光学性质 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（10）四配位d8过渡金属Pt（Ⅱ）/Pd（Ⅱ）配合物二阶非线性光学性质的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 过渡金属铂(Ⅱ)配合物 |
| 1.1.1 金属铂(Ⅱ)配合物的结构特征 |
| 1.1.2 金属铂(Ⅱ)配合物的分类 |
| 1.1.3 金属铂(Ⅱ)配合物的光物理性质 |
| 1.1.4 金属铂(Ⅱ)配合物的研究进展 |
| 1.2 过渡金属钯(Ⅱ)配合物 |
| 1.2.1 金属钯(Ⅱ)配合物的简述 |
| 1.2.2 金属钯(Ⅱ)配合物的研究进展 |
| 1.3 非线性光学材料 |
| 1.3.1 非线性光学材料分类 |
| 1.3.2 非线性光学材料设计 |
| 1.3.3 非线性光学开关 |
| 1.4 选题意义和研究内容 |
| 第二章 非线性光学理论和计算方法 |
| 2.1 非线性光学基本原理 |
| 2.1.1 非线性极化作用 |
| 2.1.2 非线性光学效应 |
| 2.2 非线性光学响应的实验测定方法 |
| 2.2.1 电场诱导二次谐波产生法 |
| 2.2.2 超瑞利散射法 |
| 2.2.3 溶剂化变色法 |
| 2.3 非线性光学的理论计算方法 |
| 2.3.1 导数法 |
| 2.3.2 完全态求和法 |
| 2.4 密度泛函理论 |
| 第三章 含二噻吩基乙烯单核、双核Pt(Ⅱ)配合物的二阶非线性光学性质 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 几何结构和电子结构 |
| 3.3.2 静态第一超极化率 |
| 3.3.3 吸收光谱 |
| 3.3.4 含频第一超极化率 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Pt(Ⅱ)乙酰丙酮类配合物氧化还原二阶非线性光学开关效应 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 计算细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 几何结构与前线分子轨道分析 |
| 4.3.2 氧化还原性质 |
| 4.3.3 极化率 |
| 4.3.4 第一超极化率 |
| 4.3.5 第一超极化率密度 |
| 4.3.6 氧化还原NLO开关效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 环状和线性化环状Pd(Ⅱ)纳米环配合物非线性光学性质的理论研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 计算细节 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 几何结构和电子结构 |
| 5.3.2 极化率 |
| 5.3.3 第一超极化率 |
| 5.3.4 极化环境的影响 |
| 5.3.5 尺寸效应的影响 |
| 5.3.6 静态和动态HRS响应 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 嵌套Pd(Ⅱ)纳米环形成的“套娃”配合物非线性光学性质的理论研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 计算细节 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 几何结构和电子结构 |
| 6.3.2 结合能 |
| 6.3.3 非共价相互作用 |
| 6.3.4 静态极化率和第一超极化率 |
| 6.3.5 吸收光谱 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 工作总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
四、关于光学异构现象的研究及应用（论文参考文献）
- [1]荧光共价有机聚合物的制备、结构调控及性能研究[D]. 姜姗. 吉林大学, 2021(01)
- [2]基于立体结构继承策略手性碳量子点的合成及其生物成像性能[D]. 卫迎迎. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]二苯乙烯及苯并吡喃衍生物光致变色反应机理的理论研究[D]. 薛瑞迪. 西北大学, 2021(12)
- [4]手性发光二芳基乙烯的合成及光开关性质研究[D]. 任超. 山西大学, 2021(12)
- [5]宽光谱动态域的胆甾相液晶光电调控[D]. 贾淑珍. 华东理工大学, 2021(08)
- [6]硼修饰的[2.2]环仿有机发光材料的研究[D]. 张梦媛. 山东大学, 2021(11)
- [7]长寿命明亮长余辉纯有机室温磷光材料的合成与光学性质研究[D]. 王亚光. 青岛科技大学, 2021(01)
- [8]螺旋手性共轭结构及其非线性光学性质的理论研究[D]. 张丰艺. 东北师范大学, 2021(09)
- [9]超碱修饰的富电子供受体结构及非线性光学性质研究[D]. 李玉红. 西北师范大学, 2021(12)
- [10]四配位d8过渡金属Pt（Ⅱ）/Pd（Ⅱ）配合物二阶非线性光学性质的理论研究[D]. 张元. 东北师范大学, 2021(09)