研究目的
通过引入柔性长烷基链调节晶体中的分子堆积模式,开发具有聚集诱导发光(AIE)和激发态质子转移(ESIPT)特性的荧光可调分子BA-C16,并探索其作为可重写荧光打印用蒸汽/热响应材料的应用。
研究成果
BA-C16具有聚集诱导发光(AIE)和激发态分子内质子转移(ESIPT)特性,其通过可控的烷基链堆叠实现荧光可调,导致发射波长红移并呈现多晶型依赖的颜色变化。该材料展现出可逆的气致/热致响应荧光,具有良好的稳定性和重现性,已成功应用于可擦写印刷。这一策略为开发刺激响应型荧光材料提供了新途径。
研究不足
该研究聚焦于BA - C16及其多晶型物;将其推广到其他含烷基链的分子可能需要进一步研究。蒸汽响应机制依赖于特定的有机蒸汽(如二氯甲烷),在其他条件下的性能尚未探索。热稳定性在280°C以下良好,但反复循环下的长期稳定性未进行广泛测试。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过将C8烷基链连接到BA上,设计并合成了BA-C16。方法包括合成、不同条件下的结晶、AIE特性表征、单晶结构分析、热稳定性测试以及蒸汽和热响应荧光变化研究。
2:样品选择与数据来源:
BA-C16由(2-羟基-4-(辛氧基)苯基)(苯基)甲酮和水合肼合成。分别通过在稀丙酮中缓慢蒸发、饱和丙酮溶液和饱和二甲基亚砜溶液中获得三种多晶型晶体(BA-C16(G)、BA-C16(YG)、BA-C16(Y))。
3:实验设备与材料清单:
化学品来自Alfa Aesar和Sigma-Aldrich;紫外-可见分光光度计(JASCO V-550)、荧光分光光度计(JASCO FP 8600)、稳态及荧光寿命组合光谱仪(Edinburgh FLS 920)、核磁共振波谱仪(JEOL JNM-ECA300)、质谱仪(Shimadzu MS-IT-TOF)、差示扫描量热仪(Q2000,TA)、热重分析仪(Q5000,TA)、X射线单晶衍射仪(Gemini E,安捷伦科技)、粉末X射线衍射仪(D8 ADVANCE,布鲁克)。
4:0)、荧光分光光度计(JASCO FP 8600)、稳态及荧光寿命组合光谱仪(Edinburgh FLS 920)、核磁共振波谱仪(JEOL JNM-ECA300)、质谱仪(Shimadzu MS-IT-TOF)、差示扫描量热仪(Q2000,TA)、热重分析仪(Q5000,TA)、X射线单晶衍射仪(Gemini E,安捷伦科技)、粉末X射线衍射仪(D8 ADVANCE,布鲁克)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:合成过程包括在乙醇中回流;通过缓慢蒸发结晶;在水/乙醇混合溶剂中进行AIE研究;单晶生长与分析;通过DSC和TGA进行热稳定性和相变测试;通过二氯甲烷蒸汽熏蒸和115°C退火进行蒸汽响应测试;应用于滤纸可重写打印。
5:数据分析方法:
荧光光谱分析、量子产率和寿命测量、NMR和质谱用于结构确认、X射线晶体学用于分子堆积、DSC用于热转变分析、XRD用于相识别。
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Mass spectrometer
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Shimadzu
Obtaining mass spectra
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X-ray single crystal diffractometer
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