主客体结构刺激响应型荧光材料的组装与性能调控机制研究

基本信息
批准号:21301016
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:30.00
负责人:闫东鹏
学科分类:
依托单位:北京化工大学
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:郭剑,张仕通,梁瑞政,赵井文,王桂荣,李传强,田锐,郑淑方
关键词:
刺激响应材料荧光主客体化学插层组装薄膜
结项摘要

The stimuli-responsive fluorescent materials with fast and sensitive response signals have received much attention from both academic and industry fields due to their wide applications in the fields of fluorescent switches, sensor, and optical recording device. Layered double hydroxides (LDHs) are typical layered host-guest materials, which can supply a stable environment to enhance the thermo- and photo-stabilities of interlayer photoactive species. Based on the premise that the change in external stimuli (such as light, pressure, heat, electric, magnetism, pH value, volatile organic compounds and metal ions) can dramatically influence the host-guest interactions as well as the molecular orientation/aggregation, we put forward the construction of new types of stimuli-responsive inorganic/organic composite fluorescent materials by the incorporation of stimuli-sensitive photofunctional guest into two-dimensional LDHs host matrix with the aid of intercalation-assembly and exfoliation-assembly.The aims of this project are to develop new intelligent fluorescent film and powder systems and to optimize and enhance the stimuli-responsive efficiency and optical performances of LDH-based materials by adjusting the host-gest and guest-guest interactions. This project not only can be beneficial to the development of synthetic chemistry and solid material chemistry in the field of inorganic supramolecular stimuli-responsive photofunctional materials, but also supply the theoretical and practical basis for the design and assembly principles as well as the modulation mechanism of the host-guest intelligent luminescent film materials and related devices.

具有刺激-响应特性的荧光材料由于具有响应信号灵敏,速度快等特点得到了学术界和工程技术领域的广泛关注,该类材料在荧光开关,荧光传感和光学记录器件等领域具有极强的应用价值。基于层状复合金属氢氧化物LDHs插层材料的主客体相互作用以及客体分子排列/聚集状态可在外界条件刺激下发生变化的设计思想,本项目提出将具有外界环境敏感特性的有机光活性客体分子引入到LDHs二维主体结构中,通过插层组装和剥层组装构筑系列主客体结构无机/有机复合荧光粉体与薄膜材料,实现发展新型刺激-响应荧光体系、获得优异智能化材料的目标。本研究将有助于发展具有无机超分子结构的新型刺激-响应功能材料的制备化学,对刺激-响应发光薄膜及相关原型器件的构筑原理与性能调变机制具有一定的理论价值和实际应用价值。

项目摘要

智能响应荧光材料具有响应信号灵敏,速度快等特点得到了学术界和工程技术领域的广泛关注,在光开关,传感和光学记录器件等领域具有极强的应用价值。三年来,本项目组成员在该项目资助下,基于超分子主客体化学原理,将具有环境敏感特性的有机光活性客体分子引入到层状复合氢氧化物(LDHs)主体结构中,通过插层组装和剥层组装等方法构筑了一系列主客体结构无机/有机复合发光粉体与薄膜材料,实现了发展新型刺激响应荧光体系、获得智能化材料的研究目标。相关工作在Chem. Sci.、Adv. Funct. Mater.、Nano Energy、 Adv. Opt. Mater.、Nano Res.、Small、ACS Appl. Mater. Interfaces、 J. Mater. Chem. C等SCI学术刊物发表论文30余篇,已授权国家发明专利3件。项目执行期间,负责人担任了国际化学领域丛书“Structure and Bonding”第166卷客座编辑,组织编写了Photofunctional Layered Materials一书已由Springer出版社出版,并撰写1篇关于主客体光功能材料的特邀综述。综上所述,本项目的顺利进行对丰富主客体化学和无机/有机复合材料的研究内容,实现系列光功能刺激响应粉体与薄膜材料的结构和性能创新,推动新型智能材料及刺激响应光功能原型器件的研究和发展具有一定的研究价值和应用前景。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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