基于柱[5]芳烃的超分子人工光捕获体系构筑及其在有机光催化中的应用

发布时间：2025-06-27 02:20

　　超分子自组装是指多个分子单元通过分子间相互作用力自发地缔合成高度有序的分子聚集体的过程,不仅能避免繁琐复杂的合成过程,提高了组装效率,而且通过调节单个分子单元结构以及非共价键作用,可以实现组装体结构与性能的精确调控。因此,这种“由下到上(bottom-up)”的超分子自组装策略更有益于构筑多维功能纳米材料,在药物转运、化学传感、液晶材料、智能窗材料及光催化等诸多领域中发挥出越来越重要的作用。随着新一代主体大环分子的开发,基于水溶性柱芳烃通过主客体作用构建的超分子组装体成为近年来的研究热点之一。本文基于水溶性柱[5]芳烃大环的主客体识别作用,构筑了人工光捕获体系,并初步实现将捕获的能量应用于有机光催化领域,对深入理解和模拟自然光合作用具有重要意义。具体研究内容为以下两个方面:第一部分,我们设计了一种基于水溶性柱[5]芳烃(WP5)与bola型四苯乙烯铵盐衍生物(TPEDA),通过非共价键作用构筑的新型人工光捕获体系。其在水相中可实现两次连续荧光共振能量转移(FRET)过程。由于聚集诱导发光(AIE)效应的独特性质,紧密堆叠的四苯乙烯衍生物可表现出高强度荧光发射,使其可作为水相捕光系统的重要...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
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第一章 绪论
    1.1 超分子化学研究概述
    1.2 柱芳烃的结构、合成及水溶性衍生化
    1.3 基于水溶性柱芳烃的超分子组装体的构筑及应用
        1.3.1 水溶性柱芳烃在药物转运领域的应用
        1.3.2 水溶性柱芳烃在气体吸附分离领域的应用
        1.3.3 水溶性柱芳烃在离子检测领域的应用
        1.3.4 水溶性柱芳烃在智能窗材料领域的应用
        1.3.5 水溶性柱芳烃在光电材料领域的应用
    1.4 基于超分子组装体的人工光捕获体系的研究进展
        1.4.1 具有一次能量转移过程的有机相人工光捕获体系的构筑
        1.4.2 具有一次能量转移过程的水相人工光捕获体系的构筑
        1.4.3 具有两次能量转移过程的人工光捕获体系的构筑
        1.4.4 人工光捕获体系的应用研究
    1.5 课题的设计思想与研究内容
    参考文献
第二章 基于柱[5]芳烃和四苯乙烯衍生物构筑的连续两次能量转移人工光捕获体系
    2.1 引言
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 主、客体分子的设计合成
        2.2.2 WP5与TPEDA的主客体作用研究
        2.2.3 WP5(?)TPEDA超分子自组装体的构筑及表征
        2.2.4 WP5(?)TPEDA组装体和曙红Y构筑的人工光捕获体系
        2.2.5 WP5(?)TPEDA组装体和曙红Y、尼罗红构筑的两次能量转移光捕获体系
    2.3 小结
    2.4 实验部分
        2.4.1 实验材料与仪器
        2.4.2 客体分子TPEDA的合成
        2.4.3 主体分子WP5的合成
        2.4.4 模板分子G_M的合成
        2.4.5 超分子纳米粒子的制备与预处理
    参考文献
第三章 超分子人工光捕获体系在白光发射和有机光催化上的应用研究
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 超分子人工光捕获体系白光发射的调控研究
        3.2.2 白光发射体系的能量转移效率和稳定性研究
        3.2.3 超分子人工光捕获体系作光催化剂的机理研究
        3.2.4 超分子人工光捕获体系的光催化能力研究
    3.3 小结
    3.4 实验部分
        3.4.1 实验材料与仪器
        3.4.2 WP5(?)TPEDA-ESY-NiR体系的光催化能力研究
    参考文献
总结与展望
附录一 :化合物表征一览表
附录二 :实验试剂信息
作者及科研成果简介
致谢



本文编号：4053650