聚集诱导发光机理在有机无机复合乳胶中的应用(附件)【字数：16432】
[1]唐本忠.聚集诱导发光:现象、机理和应用[A].中国化学会.中国化学会第27届学术年会大会报告集[C].中国化学会:,2010:1.[1]唐本忠.聚集诱导发光:现象、机理和应用[A].中国化学会.中国化学会第27届学术年会大会报告集[C].中国化学会:,2010:1.[2]唐本忠.聚集诱导发光:现象、机理和应用[A].中国化学会高分子学科委员会.2010年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会（暨第十一次全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会）会议论文集[C].中国化学会高分子学科委员会:,2010:1.[3]杨林.自聚集诱导发光有机电致发光器件的仿真设计与实现[D].电子科技大学,2013.[4]朱镇峰.聚集诱导发光染料的非线性光学性质研究及生物成像应用[D].浙江大学,2016.[5]徐勃.聚集诱导发光材料和苯并[C]噻吩类太阳能电池敏化染料的合成及性能研究[D].华东理工大学,2011. 系(教研室)主任 / （签章） 年 月 日 学院主管领导 / （签章） 年 月 日荧光材料在检测领域发挥着至关重要的作用，但是传统荧光材料在聚集态时总是不可避免的会发生荧光强度下降的现象，这一缺点大大的限制了传统荧光材料的应用。因此，2001年聚集诱导发光材料的出现引起了学术界的广泛关注，并在十几年间获得了极大的发展。含有TPE单元的聚集诱导发光材料作为一种新型的发光材料，具有很多独特而且优异的性质，在生物/化学检测领域获得极为广泛的应用。本文重点研究了不同因素对乳液荧光强度的影响。以KH560为偶联剂，加入TPE与KH560亲有机的基团反应，加入硅溶胶与KH560亲无机的基团反应，以此来固定住TPE。将产物与丙烯酸进行乳液聚合反应，制得核壳结构的乳液。本文还通过控制甲基丙烯酸甲酯（MMA），丙烯酸异辛酯（2-EHA）和丙烯酸羟乙酯（HEA）用量来改变涂料玻璃化温度（Tg）。实验通过控制变量法，重点研究了不同玻璃化温度、不同浓度、不同蒸气对乳液荧光强度的影响。测试了不同玻璃化温度乳液的基本性能、荧光强度，并进行了红外光谱分析、粒径分析、热重分析、透射电镜分析、XRD分析等对乳液性能进行综合评定。综合实验数据，我们可以得出结论气相二氧化硅能较好的固定住TPE荧光分子。玻璃化温度的变化对荧光强度的影响不大，乳液的荧光强度随TPE *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
含量的增加呈上升趋势，凝胶率也随TPE浓度的增加而升高。在玻璃化温度为20℃时，乳胶粒子直径最小，分子量分布也最均匀，可制得综合性能良好的乳液。关键词荧光材料；聚集诱导发光机理；TPE分子； 乳液聚合；玻璃化温度。
目录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 聚集诱导发光机理 1
1.3 荧光分子TPE 2
1.4 荧光强度测试的原理 3
1.5 聚集诱导发光机理的应用 3
1.5.1 检测离子 3
1.5.2 检测蛋白/酶 4
1.5.3 检测爆炸物 4
1.5.4 检测其他物质 5
1.5.4.1 检测气体 5
1.5.4.2 检测胺 5
1.5.4.3 检测硫醇 5
1.5.4.4 检测糖 6
1.5.4.5 检测温度 6
1.6 聚集诱导发光分子的优点 6
1.7 乳液聚合 7
1.8 乳化剂 7
1.9 本课题的研究内容及意义 8
1.9.1本课题的研究内容 8
1.9.2本课题的研究意义 8
第二章 试验与测试 10
2.1 原材料 10
2.2 实验仪器 11
2.3 合成配方 12
2.3.1 不同Tg的乳液配方 12
2.3.2 不同浓度（Tg=20℃）的乳液配方 13
2.3.3 2CH3TPE的合成配方 14
2.3.4 TPEBr的合成配方 14
2.4 试验内容 15
2.4.1 荧光乳液的制备 15
2.4.2 2CH3TPE的制备 15
2.4.3 TPEBr的制备 16
2.5 乳液性能测试 16
2.5.1 乳液固含量测试 16
2.5.2 凝胶率测试 16
2.5.3 粒径测试 17
2.5.4 红外光谱的测试 17
2.6荧光测试 17
2.6.1 不同Tg、浓度乳液的荧光强度的测试 17
2.6.2 漆膜固化过程中荧光强度的测试 17
2.6.3 漆膜荧光强度受不同蒸气影响的测试 18
2.7 热重测试 18
2.8 表征 18
2.8.1 透射电镜测试 18
2.8.2 XRD测试 18
2.8.3 SEM和能谱测试 19
第三章 结果与讨论 20
3.1 乳液性能测试 20
3.2 粒径分析 21
3.3 红外光谱分析 23
3.4 荧光强度测试 23
3.4.1 玻璃化温度对荧光强度的影响 23
3.4.2 浓度对荧光强度的影响 24
3.4.3 核壳结构对荧光强度的影响 25
3.4.4 乳液固化过程荧光的变化 26
3.4.5 蒸气对漆膜荧光强度的影响 26
3.5 热失重（TGA）曲线分析 28
3.6 透射电镜测试 28
3.7 XRD测试 29
3.8 能谱和SEM分析 30
结论 32
致谢 33
参考文献 34
第一章 绪论
1.1引言
由于大π共轭体系的特性，并且传统荧光分子平面分子呈刚性，所以传统的荧光分子在溶液状态有很高的荧光强度，但是在发生聚集之后，荧光强度总是会不可避免减弱，甚至不发光，这就是聚集导致的荧光猝灭现象[4]。在实际的生产应用中，荧光材料通常需要被制成固态，不可避免地，普通荧光分子总是会发生聚集，造成荧光强度下降，导致荧光猝灭，为了阻止荧光分子发生聚集从而导致荧光猝灭，科学家们进行了很多努力，比如用物理或者化学方法，想要制备得到固态时发光效率仍然很高的材料。科学家们的这些研究取得了一些进展，但是合成工艺十分的复杂，令这类材料的发展和使用受到很大阻碍与限制，在实际生产应用中的使用情况并不理想。
2001年，唐本忠教授课题组有了新的发现。在溶液状态时，硅杂环戊二烯衍生物的荧光强度非常弱，而在形成固体后，即处在聚集态时，该衍生物的荧光强度大大增强。这一现象与普通荧光分子的特性相反，他们将此现象定义为聚集诱导发光(aggregationinduced emission,AIE)现象[4]。从这一发现为出发点，科学家们做了很多研究和努力以开发聚集诱导发光机理的应用，至今已研究并开发出一个比较完整的体系：从红光到蓝光的整个可见光的波长范围。而且也合成开发出相应的实际应用很广的可发光器件以及生物/化学传感器，这些器件使用起来很方便而且很高效。具有 AIE效应的聚合物荧光分子具有传统荧光分子不可相比的特点，它的开发和应用填补了普通荧光分子在检测领域的空白，也解决了普通荧光分子的一些缺点，如聚集后会导致荧光猝灭。因此，聚集诱导发光机理在有机无机复合乳胶中的应用成为一个备受关注的研究方向。
1.2 聚集诱导发光机理
含量的增加呈上升趋势，凝胶率也随TPE浓度的增加而升高。在玻璃化温度为20℃时，乳胶粒子直径最小，分子量分布也最均匀，可制得综合性能良好的乳液。关键词荧光材料；聚集诱导发光机理；TPE分子； 乳液聚合；玻璃化温度。
目录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 聚集诱导发光机理 1
1.3 荧光分子TPE 2
1.4 荧光强度测试的原理 3
1.5 聚集诱导发光机理的应用 3
1.5.1 检测离子 3
1.5.2 检测蛋白/酶 4
1.5.3 检测爆炸物 4
1.5.4 检测其他物质 5
1.5.4.1 检测气体 5
1.5.4.2 检测胺 5
1.5.4.3 检测硫醇 5
1.5.4.4 检测糖 6
1.5.4.5 检测温度 6
1.6 聚集诱导发光分子的优点 6
1.7 乳液聚合 7
1.8 乳化剂 7
1.9 本课题的研究内容及意义 8
1.9.1本课题的研究内容 8
1.9.2本课题的研究意义 8
第二章 试验与测试 10
2.1 原材料 10
2.2 实验仪器 11
2.3 合成配方 12
2.3.1 不同Tg的乳液配方 12
2.3.2 不同浓度（Tg=20℃）的乳液配方 13
2.3.3 2CH3TPE的合成配方 14
2.3.4 TPEBr的合成配方 14
2.4 试验内容 15
2.4.1 荧光乳液的制备 15
2.4.2 2CH3TPE的制备 15
2.4.3 TPEBr的制备 16
2.5 乳液性能测试 16
2.5.1 乳液固含量测试 16
2.5.2 凝胶率测试 16
2.5.3 粒径测试 17
2.5.4 红外光谱的测试 17
2.6荧光测试 17
2.6.1 不同Tg、浓度乳液的荧光强度的测试 17
2.6.2 漆膜固化过程中荧光强度的测试 17
2.6.3 漆膜荧光强度受不同蒸气影响的测试 18
2.7 热重测试 18
2.8 表征 18
2.8.1 透射电镜测试 18
2.8.2 XRD测试 18
2.8.3 SEM和能谱测试 19
第三章 结果与讨论 20
3.1 乳液性能测试 20
3.2 粒径分析 21
3.3 红外光谱分析 23
3.4 荧光强度测试 23
3.4.1 玻璃化温度对荧光强度的影响 23
3.4.2 浓度对荧光强度的影响 24
3.4.3 核壳结构对荧光强度的影响 25
3.4.4 乳液固化过程荧光的变化 26
3.4.5 蒸气对漆膜荧光强度的影响 26
3.5 热失重（TGA）曲线分析 28
3.6 透射电镜测试 28
3.7 XRD测试 29
3.8 能谱和SEM分析 30
结论 32
致谢 33
参考文献 34
第一章 绪论
1.1引言
由于大π共轭体系的特性，并且传统荧光分子平面分子呈刚性，所以传统的荧光分子在溶液状态有很高的荧光强度，但是在发生聚集之后，荧光强度总是会不可避免减弱，甚至不发光，这就是聚集导致的荧光猝灭现象[4]。在实际的生产应用中，荧光材料通常需要被制成固态，不可避免地，普通荧光分子总是会发生聚集，造成荧光强度下降，导致荧光猝灭，为了阻止荧光分子发生聚集从而导致荧光猝灭，科学家们进行了很多努力，比如用物理或者化学方法，想要制备得到固态时发光效率仍然很高的材料。科学家们的这些研究取得了一些进展，但是合成工艺十分的复杂，令这类材料的发展和使用受到很大阻碍与限制，在实际生产应用中的使用情况并不理想。
2001年，唐本忠教授课题组有了新的发现。在溶液状态时，硅杂环戊二烯衍生物的荧光强度非常弱，而在形成固体后，即处在聚集态时，该衍生物的荧光强度大大增强。这一现象与普通荧光分子的特性相反，他们将此现象定义为聚集诱导发光(aggregationinduced emission,AIE)现象[4]。从这一发现为出发点，科学家们做了很多研究和努力以开发聚集诱导发光机理的应用，至今已研究并开发出一个比较完整的体系：从红光到蓝光的整个可见光的波长范围。而且也合成开发出相应的实际应用很广的可发光器件以及生物/化学传感器，这些器件使用起来很方便而且很高效。具有 AIE效应的聚合物荧光分子具有传统荧光分子不可相比的特点，它的开发和应用填补了普通荧光分子在检测领域的空白，也解决了普通荧光分子的一些缺点，如聚集后会导致荧光猝灭。因此，聚集诱导发光机理在有机无机复合乳胶中的应用成为一个备受关注的研究方向。
1.2 聚集诱导发光机理
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