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一种新型芴类衍生物的双光子光致漂白三维光存储

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光电子．激光 2011年第5期22卷 753-756页

作者：蔡建文黄文浩常州工学院光电工程学院常州213002 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系合肥230026

基于光致漂白的双光子吸收三维光信息存储原理,以钛蓝宝石飞秒脉冲激光在一种新型光致漂白材料芴类衍生物BMOSF中进行光致漂白双光子信息写入和读出的实验研究,实现了6层光信息存储,信息点间距和信息层间距分别为8和10μm;采用MATLAB软... 详细信息

基于光致漂白的双光子吸收三维光信息存储原理,以钛蓝宝石飞秒脉冲激光在一种新型光致漂白材料芴类衍生物BMOSF中进行光致漂白双光子信息写入和读出的实验研究,实现了6层光信息存储,信息点间距和信息层间距分别为8和10μm;采用MATLAB软件对6层信息点进行信号强度识别和信号点强度对比。实验表明,芴类衍生物BMOSF可以用于双光子三维光存储,为多层高密度和超高密度光信息存储材料研究打下了坚实的基础。

关键词：三维光存储双光子吸收光致漂白芴类衍生物

具有双光子荧光的芴类衍生物的合成及光学性能

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功能材料 2015年第6期46卷 6053-6057页

作者：李道学冯燕汪俊王奇吕奇黄佑红李怡文汪新安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室合肥230039 池州学院材料与化学工程系安徽池州247000

以具有不同烷基链的2G溴烷基芴和不同末端基团的取代苯乙烯为原料,利用Heck反应合成了五个新型的芴类衍生物（M1-M5）. 通过IR、1 HNMR和元素分析对目标分子的结构进行了表征,并对它们的紫外吸收,单、双光子荧光光谱进行了测试和分析.... 详细信息

以具有不同烷基链的2G溴烷基芴和不同末端基团的取代苯乙烯为原料,利用Heck反应合成了五个新型的芴类衍生物（M1-M5）. 通过IR、1 HNMR和元素分析对目标分子的结构进行了表征,并对它们的紫外吸收,单、双光子荧光光谱进行了测试和分析.结果表明,末端基团的给电子能力越强,紫外和荧光光谱的红移程度越大,而且双光子吸收截面也越大;通过改变芴环9位的柔性链长度可以对化合物的溶解性进行调节,但对化合物的光学性能不会产生影响.

关键词：芴类衍生物合成给电子能力单光子荧光双光子荧光

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芴类衍生物及部分稠环化合物的电化学聚合

芴类衍生物及部分稠环化合物的电化学聚合

作者：崔灿南京理工大学

学位级别：硕士

近年来,作为新型的电子材料,导电高分子以其独特的光电性能,在电子、数显等领域有着广泛的应用前景,芴类衍生物凭借其超凡的电学发光性能,逐渐受到人们的重视,使人们对导电高分子的研究逐渐转移到稠环化合物上。本文以三种芴类衍生物以... 详细信息

近年来,作为新型的电子材料,导电高分子以其独特的光电性能,在电子、数显等领域有着广泛的应用前景,芴类衍生物凭借其超凡的电学发光性能,逐渐受到人们的重视,使人们对导电高分子的研究逐渐转移到稠环化合物上。本文以三种芴类衍生物以及部分稠环芳香化合物为单体,对其进行了电化学聚合,且对每一种聚合物的性能进行了详细的测试,具体如下： 1.通过电化学阳极氧化法,在三氟化硼乙醚（BFEE）和3%浓硫酸（SA）混酸体系中第一次制备了一种新型本征型导电高分子聚（氯甲酸-9-芴甲基酯）（P9FMCL）。该体系中氯甲酸-9-芴甲基酉（9FMCL）的初始氧化电位为0.95V,低于纯BFEE体系中的氧化电位（1.07V）。测得制得的导电膜的电导率为0.13S cm-1。P9FMCL膜经过紫外-可见光谱（UV）、红外光谱（IR）及1D核磁共振（NMR）分析,得出P9FMCL是通过单体的C2和C7位进行聚合。荧光测试说明了P9FMCL膜拥有发光材料的性能。 2.首次在BFEE+10%SA体系中实现了聚（9-苯基-9-芴醇）（P9P9F）的电化学合成。测得其初始氧化电位为0.88V。P9P9F膜的电导率为10-2S cm-1。通过光谱分析得出P9P9F的聚合位点在C2、C7和C9位。扫描电镜（SEM）显示了P9P9F膜的微观结构,热重测试表明了P9P9F膜良好的热稳定性。荧光光谱表明P9P9F膜是良好的荧光材料。 3.首次在BFEE+3%SA体系进行聚（9-芴甲醇）（P9FMoL）的合成,获得了高质量的P9FMoL膜。其初始氧化电位为0.98V。测得其聚合物的电导率为0.06S cm-1。光谱分析得到9FMoL的聚合位点在C2和C7位。热分析与荧光分析表明了其良好的热稳定性与作为荧光材料的特性。 4.首次在BFEE+3%SA体系中通过化学聚合获得了高质量自支撑的（2,6-二甲氧基萘）（PDMN）导电膜。该体系下其单体的初始氧化电位为0.45V。聚合物膜电导率为0.21S cm-1。电化学测试表明了其良好的电化学与氧化还原性能,光谱分析表明了DMN的聚合位点在C1,C2,C5和C6位,并对其聚合机理进行了探究。 5.在纯BFEE体系进行了3-溴咔唑（3BCz）的电化学聚合,经过测试证明了3BCz是脱去溴,在C3和C6位进行聚合。溴基团的引入有一定的致活作用,我们测得3BCz的初始氧化电位为0.55V,低于咔唑单体的0.71V。聚合物的电导率为10-3S cm-1。表明了溴的引入利于3BCz的电化学聚合。

关键词：导电高分子电化学聚合芴类衍生物稠环化合物

芴类衍生物空穴传输材料的设计及其在钙钛矿太阳电池的应用

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芴类衍生物空穴传输材料的设计及其在钙钛矿太阳电池的应用

作者：赵春蝶中国科学技术大学

学位级别：硕士

在推崇低碳生活的背景下,提升太阳能这种清洁能源的利用率非常有必要,作为光转换电的技术之一,光伏发电也广受关注。自2009年卤化物钙钛矿被用于太阳电池的吸光材料以来,钙钛矿太阳电池(PSCs)在晶体结构、作用机理、性能优化各方面都有... 详细信息

在推崇低碳生活的背景下,提升太阳能这种清洁能源的利用率非常有必要,作为光转换电的技术之一,光伏发电也广受关注。自2009年卤化物钙钛矿被用于太阳电池的吸光材料以来,钙钛矿太阳电池(PSCs)在晶体结构、作用机理、性能优化各方面都有了显著的进步。钙钛矿可以从廉价的溶剂加工工艺中合成,特别适合应用于光伏器件中。空穴传输层(HTL)作为PSCs结构中的重要组成部分,需要具备高空穴抽取能力。但传统空穴传输材料(HTMs)2,2'7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9’-螺二芴(Spiro)的空穴传输能力并不理想,通常需要配合添加剂使用,但添加剂的存在会使得器件的化学稳定性变差,因而研究者们将目光放到了易合成、成本低的有机小分子HTMs。本文设计合成了一系列以芴类衍生物为核心,甲氧基三苯胺为端基的有机小分子HTMs。研究材料的物化性能、结构特点对PSCs光电特性的影响。论文主要工作如下:1、提出了一种混合多位点协同钝化策略,并成功应用于PSCs中。在共轭功能基团核心9-芴酮上引入氮杂原子,合成了一种新型HTM(TPA-DN)。利用密度泛函理论的理论计算、核磁共振碳谱(13C NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)探究了混合多位点协同钝化地作用机理,发现氮杂原子的引入可以提升羰基电子云密度,从而提升羰基对钙钛矿中未配位二价铅离子的钝化作用。并且氮杂原子也可以作为路易斯碱与未配位铅发生螯合,多个钝化位点相互协同,可优化分子结构,更好地降低界面陷阱态,优化器件性能。与TPA-9O相比,基于TPA-DN材料的空穴迁移率提高了 71%,器件的缺陷态密度降低了 49%。氮杂原子的引入使得材料的HOMO能级与光敏层更加匹配、湿热稳定性均有所提升,器件的光电转换效率(PCE)也从18.37%提高至19.45%。2、合成了一种具有局部近红外聚集诱导发光特性的HTM(TPA-DCN)。利用DFT及MS理论计算得到TPA-DCN在聚集态下,分子内转动角变小,电荷重组能小、电荷传输产生的能量变化变小。并利用片段间电荷转移法(IFCT)计算得到分子内电荷转移量大于1,传输电荷时分子内库伦引力弱,非常利于电荷传输,因而TPA-DCN具有较高的空穴传输效率。与Spiro相比,基于TPA-DCN的空穴迁移率为9.96×10-4 cm2 V-1s-1,空穴迁移率有两个数量级的提升。并且通过XPS、FTIR、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射花样(XRD)证明了 TPA-DCN中氰基可以作为路易斯碱向钙钛矿层中未配位的铅提供电子,具有较强的缺陷钝化作用,可降低载流子在光敏层与HTL界面处的非辐射复合。与Spiro相比,基于TPA-DCN的PSCs获得了 20.27%的PCE,并且表现出更高的短路电流密度(Jsc)、开路电压(Voc)和填充因子(FF)。

关键词：有机小分子芴类衍生物空穴传输材料钙钛矿太阳电池钝化

芴类衍生物材料在反式钙钛矿太阳能电池中的应用研究

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芴类衍生物材料在反式钙钛矿太阳能电池中的应用研究

作者：胡路遥哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

钙钛矿太阳能电池因其制备工艺简单、光电转化效率高、易于实现柔性化等优势,成为目前的研究热点。但是想要实现钙钛矿太阳能电池的商业化应用,电池的效率和稳定性还需要进一步提高,空穴传输材料作为电池的一部分,在其中起着重要作用。... 详细信息

钙钛矿太阳能电池因其制备工艺简单、光电转化效率高、易于实现柔性化等优势,成为目前的研究热点。但是想要实现钙钛矿太阳能电池的商业化应用,电池的效率和稳定性还需要进一步提高,空穴传输材料作为电池的一部分,在其中起着重要作用。为了提高电池的性能,为今后的商业化应用打下基础,本论文围绕新型芴类衍生物空穴传输材料在反式钙钛矿太阳能电池中的应用与器件优化展开研究,主要工作如下:我们引入了两种新型芴类衍生物HDM1和HDM2作为空穴传输材料,应用到反式平面结构钙钛矿太阳能电池中。通过原子力显微镜等表征测试方法,研究新型空穴传输材料的性质,发现材料HDM1和HDM2在成膜质量、能级的匹配程度、空穴迁移率以及空穴的提取和传输能力等方面表现出良好的性质,有利于提高器件的效率和稳定性;实验得到材料的HDM1和HDM2的最优制备工艺为:溶液浓度2 mg/m L,旋涂转速3000 r/min,应用材料HDM1和HDM2作为空穴传输层的电池器件取得了17.96%和18.59%的效率;使用（FAPb I3）1-x（MAPb Br3）x混合阳离子体系钙钛矿作为吸光层,使用两步法制备钙钛矿层,对钙钛矿薄膜进行优化,优化后的钙钛矿薄膜质量更好,主要体现在钙钛矿晶粒更大大,钙钛矿的结晶度更高,薄膜更加均匀、连续;经过器件优化后,基于材料HDM1的电池器件,效率最高达到了19.19%,基于材料HDM2的电池器件,效率最高达到了20.42%,同时,优化后的高性能电池器件具有良好的可重复性,可以忽略的迟滞效应和良好的工作稳定性。我们研究了新型空穴传输材料WMPA作为空穴传输材料在反式平面结构钙钛矿太阳能电池中的应用。实验得到材料WMPA的最佳的退火温度为115℃,空穴传输层的最佳厚度为12 nm,电池的最高效率为19.33%;与常用的空穴传输材料PEDOT:PSS相比,基于材料PEDOT:PSSW和WMPA的电池效率分别为15.22%和19.33%,应用材料WMPA的电池,在短路电流和开路电压上有较大提升;经过光致发光光谱测试发现材料WMPA具有更优异的空穴提取和传输能力,因此具有更好的性能;基于材料WMPA的电池,具有良好的可重复性,可以忽略的迟滞效应和良好的工作稳定性,未封装的电池在空气中保存1000 h后,电池的效率仍然保持在初始效率的80%以上,而基于材料PEDOT:PSS的电池只保留了初始效率的60%。

关键词：钙钛矿太阳能电池芴类衍生物空穴传输材料器件优化

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芴类衍生物的非线性光学特性研究

芴类衍生物的非线性光学特性研究

作者：董曙光苏州大学

学位级别：硕士

在第一台激光器问世后,非线性光学作为最为活跃和发展最为迅猛的现代光学学科分支之一脱颖而出。大量的科学工作者们就在孜孜不倦为创新各种非线性检测技术和寻找各类新型非线性材料的道路中努力工作着。本论文研究的芴类衍生物材料作... 详细信息

在第一台激光器问世后,非线性光学作为最为活跃和发展最为迅猛的现代光学学科分支之一脱颖而出。大量的科学工作者们就在孜孜不倦为创新各种非线性检测技术和寻找各类新型非线性材料的道路中努力工作着。本论文研究的芴类衍生物材料作为一类重要的蓝色有机高分子发光材料,由于具有相对较宽的能隙、高的发光效率和结构上易于修饰等特点,可以广泛的应用于高分子平板显示、太阳能电池、生物和化学传感器等领域。我们选取其中两种新型芴类衍生物材料研究其非线性光学特性,主要研究工作如下:通过单色光简并泵浦探测实验,确定分析芴类衍生物的非线性作用机制。可以发现利用双光子吸收诱导激发态吸收的非线性发光机制可以很好的解释泵浦探测的实验结果。这是由于芴类衍生物具有相对对称的电子推拉结构,有利于离域电子大范围的响应入射光产生的电场,所以具有很好的双光子非线性响应。另外鉴于样品具有的双光子吸收特性,我们又结合光限幅实验,研究它的光限幅性能。通过上述的非线性光学研究,我们验证了此类化合物具有良好的非线性光学特性。光学非线性中的热致效应是最早被研究和关注的焦点,在物质与激光作用中,热效应由于物质的吸收经常不可避免。文中结合瞬态热致非线性效应的相关基本原理、相位物体(PO)Z-扫描技术有关的理论知识,对相位物体(PO)Z-扫描技术下的溶液的瞬态热致非线性特性进行讨论,分析了多种物理参数以及不同机制非线性效应对吸收和折射影响关系。此后,结合以上瞬态热致非线性的理论基础,利用相关Z-扫描技术,得到相关非线性物理参数。并利用这些参数,进行数值模拟研究非线性光学物质溶液的瞬态热致条件下的温度动力学过程,成功的绘制出新型芴类衍生物溶液的随时间和空间分布的温度变化特性三维图。

关键词：单色光简并泵浦探技术光限幅实验芴类衍生物 Z-扫描技术相位物体(PO)Z-扫描技术非线性光学热致效应温度动力学过程

对称型长共轭芴类衍生物的溶致变色效应及光限幅性能研究

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功能材料 2016年第1期47卷 1060-1065页

作者：汪俊孙新黄建民冯燕汪新安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室合肥230039 池州学院材料与化学工程系安徽池州247000

通过Heck反应得到3个含有不同末端基团的对称型长共轭芴类衍生物(M1-M3),化合物结构通过NMR、IR和元素分析表征。测试了3个化合物THF溶液的紫外吸收光谱、荧光光谱和荧光量子产率,同时研究了它们在不同极性溶剂中的溶致变色效应。通过Z... 详细信息

通过Heck反应得到3个含有不同末端基团的对称型长共轭芴类衍生物(M1-M3),化合物结构通过NMR、IR和元素分析表征。测试了3个化合物THF溶液的紫外吸收光谱、荧光光谱和荧光量子产率,同时研究了它们在不同极性溶剂中的溶致变色效应。通过Z-扫描技术,得到3个化合物在不同入射激光能量下对应的非线性吸收系数β和双光子吸收截面σ。并对它们的皮秒光限幅性能进行了研究,结果发现M2和M3具有较好的光限幅性能。通过限幅机制分析,M2和M3的光限幅性能主要来源于双光子吸收机理。

关键词：芴类衍生物溶致变色 ZG扫描双光子吸收光限幅

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两种新型芴类衍生物的三光子吸收特性研究

激光技术 2014年第2期38卷 205-209页

作者：陈浩毅刘军辉李了艳黄明举河南大学物理与电子学院开封475004 河南大学化学化工学院开封457001

为了研究分子结构对三光子吸收的影响,合成了两种新型芴类衍生物,分别是2,7-二(2-4(甲氧基苯基)乙炔基)-9,9-二辛基-9H-芴(A)和2-溴-7-(2-(4-甲氧基苯基)乙炔基)-9,9-二辛基-9H-芴(B),采用1064nm的Nd∶YAG激光器测试其三光子吸收截面的... 详细信息

为了研究分子结构对三光子吸收的影响,合成了两种新型芴类衍生物,分别是2,7-二(2-4(甲氧基苯基)乙炔基)-9,9-二辛基-9H-芴(A)和2-溴-7-(2-(4-甲氧基苯基)乙炔基)-9,9-二辛基-9H-芴(B),采用1064nm的Nd∶YAG激光器测试其三光子吸收截面的方法,得到了它们的三光子吸收截面分别高达(6.03±0.6)×10-76cm6·s2/photon2和(4.25±0.4)×10-76cm6·s2/photon2的结果,在高斯03软件下,用密度泛函方法对这两个分子进行了结构优化,并用含时密度泛函理论计算了它们的激发态能量和电子轨道。结果表明,分子内电荷转移方向对三光子吸收存在影响。

关键词：非线性光学三光子吸收截面光限幅芴类衍生物

顶空-气相色谱法同时测定芴类衍生物中4种残留溶剂的含量

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理化检验（化学分册） 2019年第12期55卷 1427-1430页

作者：臧娜王海波王海洋谷金儒宫秋红王守凯中唯炼焦技术国家工程研究中心有限责任公司鞍山114044 中钢集团鞍山热能研究院有限公司鞍山114044

采用顶空-气相色谱法同时测定芴类衍生物中4种残留溶剂(甲醇、乙醇、1,4-二氧六环及甲苯)的含量。取芴类衍生物样品(0.5000g)置于20mL顶空瓶中,加入N,N-二甲基甲酰胺1mL溶解样品,立即将瓶密封。选择顶空平衡温度为100℃,平衡时间为30min... 详细信息

采用顶空-气相色谱法同时测定芴类衍生物中4种残留溶剂(甲醇、乙醇、1,4-二氧六环及甲苯)的含量。取芴类衍生物样品(0.5000g)置于20mL顶空瓶中,加入N,N-二甲基甲酰胺1mL溶解样品,立即将瓶密封。选择顶空平衡温度为100℃,平衡时间为30min,选择二苯基硅氧烷和二甲基硅氧烷以体积比5∶95的混合物作固定相的SE 54毛细管色谱柱作为分离柱,可达到上述4种溶剂的良好分离。用氢火焰离子化检测器,外标法定量。所得4种溶剂的标准曲线,甲醇和乙醇的线性范围均在8.0~800 mg·L-1之间,1,4-二氧六环及甲苯的线性范围在10.0~1000mg·L-1之间。其检出限(3S/N)依次为10.30,10.51,24.87,25.79μg·L-1。用标准加入法在3个浓度水平上进行回收试验,测得4种溶剂的回收率依次为99.4%,100%,101%和100%。

关键词：顶空-气相色谱法芴类衍生物残留溶剂