摘要：高对比度有机力致变色荧光材料在商标防伪和信息存储中具有潜在应用价值,但关于发光变化显著(>100 nm)的力致变色材料的研究报道非常少.本文设计合成了具有大偶极矩的D-π-A有机分子N,N-二苯基-N-4-[2-(喹啉-2-基)乙烯基]苯胺盐酸盐(QV-TPA-HCl),并对其进行了多形貌预测.预测结果表明, QV-TPAHCl可能形成单分子态和π聚集体两种形式,而实验获得的单晶结构与预测的π聚集体的结构一致.在经过30和100℃交替研磨后,π聚集体与单分子态之间能够可逆地转变,导致其荧光在近红外(673 nm)与绿光(490nm)之间进行可逆改变,力致荧光差异达到183 nm.本文研究结果为设计高对比度力致变色荧光材料提供了新思路和新方法.

摘要：设计、合成了两个三芳基丙烯腈化合物(Z)-2,3-二-[4,4'-(二苯胺)苯基]-3-苯基丙烯腈(2DPA-TPCN)和(Z)-2,3-二-[4,4'-(二苯胺)联苯基]-3-苯基丙烯腈(2TPA-TPCN),利用核磁共振(NMR)、质谱(EI-MS)等对它们进行了结构表征.通过混合溶剂四氢呋喃(THF)/水析出实验显示,化合物2DPA-TPCN和2TPA-TPCN在纯THF溶剂中几乎无荧光,而在THF/水混合溶剂中,当水体积分数增加(fw>60%)时呈现聚集荧光增强现象.对2DPA-TPCN和2TPA-TPCN粉末进行研磨后,发现它们的发光颜色分别从橙黄色(ΦF=12.0%)变成橘红色(ΦF=2.0%)和从翠绿色(ΦF=44.6%)变成橘黄色(ΦF=16.8%),且2TPA-TPCN的颜色变化在自然光下肉眼清晰可辨;研磨后的样品暴露在溶剂蒸气中或100℃放置2 min均能恢复到初始颜色.以上现象表明2DPA-TPCN和2TPA-TPCN具有高对比度的可逆力致变色性质.SEM,XRD,DSC,荧光量子效率等测试结果表明其光学性质(荧光光谱、荧光寿命和量子效率等)发生变化是由分子聚集态的堆积模式的改变导致的,而研磨后的样品具有可逆性色变的根本原因可能是其存在热力学亚稳态.热重分析表明化合物有很好的热稳定性(2TPA-TPCN,Td=436.4℃;2DPA-TPCN,Td=387.6℃).

摘要：大多数发光材料固态下或高浓度掺杂时由于强的荧光猝灭而使其应用受到很大限制,开发能在聚集状态下呈现优异发光性能的新材料就显得尤为重要。本文设计并合成了4个基于噻吩乙烯骨架结构的噻吩乙烯类化合物Br-thph、Br-2thph、Thph-czm和2Thph-czm,并详细研究了该类化合物在稀溶液下、聚集态以及固态薄膜下的光物理性质。结果表明,4种化合物均具有明显的聚集诱导发光性质,在稀溶液中发光较弱,而随着浓度的增加或在聚集态下时呈现很强的发光。其中,Br-thph和Br-2thph聚集态发光相较稀溶液下发光分别增强410倍和180倍,Thph-czm和2Thph-czm增强了78倍和40倍,且4个化合物都具有较为明显的力致变色效果,呈现出一定的光谱蓝移。对这些化合物性质的初步探究表明,这类新型噻吩乙烯类化合物衍生物在防伪和显示等领域具有潜在的应用价值。

摘要：设计合成了带有不同长度烷基链、不同极性取代基的四苯基丁二烯(TPB)衍生物TPB-COOCH_(3)-1~6和TPB-COOH-1~6,目标化合物均具有显著的聚集诱导发光(AIE)特性及较高的固态荧光量子效率.烷基链长及取代基极性都会影响目标化合物在聚集时分子排列及分子运动的受限程度,从而调控其AIE行为.带有羧酸甲酯的TPB-COOCH_(3)-1~6中,丙基取代的TPB-COOCH_(3)-3在四氢呋喃/水(THF/H_(2)O)体系中荧光发射增强最为显著;而羧基取代的TPB-COOH-1~6中,因亲水性增加,己基取代的TPB-COOH-6荧光强度增加的倍数最大;并且,TPB-COOH系列化合物荧光增强的倍数明显低于相同烷基取代的甲酯衍生物TPB-COOCH_(3).此外,牛血清白蛋白、人血清白蛋白和带有羧基的AIE化合物掺杂时明显影响其固态时的发光及其力致变色性质,尤其是研磨后会明显提高其荧光强度.

摘要：利用SiO_(2)胶体粒子构筑三维蛋白石光子晶体阵列,并将其嵌入聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体内,制备了一种具有力致变色性能的透明光子晶体薄膜。采用SEM、光纤光谱仪、拉力试验机、数码相机对光子晶体薄膜的结构、光学性能进行了表征,并研究了其在防伪中的应用。结果表明,施加拉力时,该透明光子晶体薄膜显现结构色,其最大反射波长随拉伸量的增加可发生持续蓝移,撤销拉力可逆回复至初始状态,且即使经历100次循环拉伸,光子晶体薄膜仍保持最大稳定的光学性能。将光子晶体薄膜进行图案化设计,通过施加或撤销拉力可使隐藏于其中的图案快速显现或消失,表明制备的光子晶体薄膜在防伪领域具有广阔的应用前景。

摘要：设计合成了3种9,10-二乙烯基蒽衍生物G1~G3;通过紫外-可见光谱、荧光光谱、核磁共振波谱和质谱等表征手段,研究了其作为客体分子与葫芦[n]脲(CB[n]s, n=8, 10)主体的主客体识别过程及主客体作用对其力致变色(MCL)性能的影响.研究结果表明, CB[8]和CB[10]可分别与客体分子形成摩尔比为2∶2和1∶2的主客体包合物,被包合的客体分子间π-π相互作用得以增强.与自由客体分子相比,主客体包合物的荧光发射产生了显著红移(>100 nm),研磨处理使得包合物的荧光发射进一步红移.此外,不同的葫芦[n]脲对客体分子的MCL性能的影响也有所区别.本文揭示了主客体作用对MCL材料变色性能的影响,为进一步设计基于主客体作用的新型MCL材料提供了新思路.

摘要：力致变色聚合物(MCPs)是一类在受到机械刺激后能发生颜色或荧光变化的聚合物,在应力检测和损伤传感等方面具有广泛的应用前景。目前报道的力致变色聚合物在机械力刺激下通常只显示一种颜色或荧光的变化,这限制了它们在复杂工况及多模态分析中的应用。因此,在不同强度或不同类型力下能够产生不同颜色转变的多重力致变色聚合物成为了研究的热点。介绍了多重力致变色聚合物的研究现状,综述了其设计策略和响应机制。

摘要：在设备零部件的精准组装、产品制造过程的质量监控以及性能评估等关键环节中,界面压力的检测对于优化产品生产流程、加强质量管控和提升产品性能至关重要.虽然基于电学信号的压力传感器件在响应速率、灵敏度和压力响应范围等方面具有显著的优势,但其在界面压力成像上仍面临高成本、严苛的测试条件及多设备协同的复杂性等限制.近年来,压致变色材料因其压力成像分辨率高、成本低和易大面积制备等特点,在界面压力检测领域引起了广泛关注.当前,压致变色材料已经实现了压力分布的精确可视化,成像分辨率达到了纳米级别.然而,这些材料在压力传感精度、灵敏度和响应范围等方面的调控上仍面临一系列挑战.基于此,本文对近年来发展的压致变色材料进行综述,从压致变色机制、构效关系和性能表现等多个角度进行分类概述,并探讨了压致变色材料在实际应用中可能遇到的挑战,并提出可能的解决方案.我们期望本综述能为压致变色材料的设计、优化和应用提供有价值的参考,推动其在高端制造业和其他领域的实际应用.

摘要：机械力响应性聚合物的设计目前引起国内外广泛的关注,但力致变色聚合物中的力色团的设计仍然是巨大的挑战.本工作设计并合成了一种全新的螺噁嗪力色团结构,并将其引入以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体的聚合成交联网络结构中.通过对螺噁嗪小分子溶液和聚合物的紫外光照射验证了螺噁嗪力色团结构在紫外光刺激下的响应性以及快速恢复性;拉伸和循环拉伸实验来验证聚合物优异的力致变色行为;从CIE图则更加直观地看到聚合物在拉伸过程中由无色变为红色而撤掉机械力瞬间变为蓝色并在短暂时间内恢复为无色.综上本文主要介绍了一种全新的力色团结构基于PDMS所制备出的柔性高分子材料,由于其优异的力致变色性能以及快速恢复性,在应力示警、柔性变色材料传感器方面都有一定的潜力.

摘要：近红外(NIR)发光材料因具有生物组织穿透力强和光散射弱的独特优势在生物成像领域具有广泛应用的潜力通过增强分子内电荷转移策略设计合成了具有供体-受体(D-A)结构的二氟化硼β-二酮配合物(TPA-BF_(2)-CN).TPA-BF_(2)-CN具有溶剂依赖发光特性,在稀溶液和固态下均具有较好的发光效率,分别为11.1%和5.9%,荧光发射波长最大峰值达760 nm,处于NIR范围;具有力致荧光变色性质,研磨前后发射波长可红移107 nm;还表现出双发射荧光现象,两个发射峰分别位于400 nm的蓝光区和760 nm的NIR区,其中NIR区的起止发射波长范围为690~850 nm.相比于单通道荧光分子更具有避免环境因素干扰的优势.细胞成像研究表明,TPA-BF_(2)-CN对HeLa细胞相容性良好,并且在整个HeLa细胞质区域中可观察到近红外发射信号.因此,TPA-BF_(2)-CN可作为一种活细胞成像荧光剂.