摘要
圆偏振发光(circularly polarized luminescence，CPL)材料，因其在3D显示、光数据存储以及不对称光催化等领域的巨大应用潜力，已成为手性和发光材料领域新的研究热点。然而目前为止，大多数关于CPL的研究局限在溶液体系中，但是固态发光材料更具有实际应用价值，如各种光电器件。考虑到固态CPL材料的重要性，本研究建立了利用静电纺丝技术构建CPL纳米纤维的方法，制备得到了有机无机杂化CPL纳米纤维膜、全有机全色系可调节与白光CPL纳米纤维膜，验证了制备方法的普适性;同时考虑到电纺技术具有灵活形态调节和高通量连续生产的优点，所建立的CPL材料制备方法为大规模构筑具有优异CPL性能的微纳米材料提供了前所未有的机会。 另外，钙钛矿由于自身杰出的光电性能使得其在太阳能电池、发光二极管和光电探测器等前沿领域成为明星材料。将手性引入钙钛矿来实现具有优异光电特性的CPL材料，近年来受到了人们的广泛关注。然而目前，具有CPL性能的手性钙钛矿通常由手性胺盐直接参与钙钛矿纳米晶的生长、表面手性配体修饰或者手性超分子组装的方法来实现，如何简单高效地利用手性聚合物构筑具有高发光不对称因子的手性钙钛矿材料仍是一大挑战。本文利用手性螺旋取代聚炔、钙钛矿纳米晶和聚丙烯腈分别作为手性源、荧光源和基体，通过静电纺丝法制备得到了具有CPL性能的纳米纤维膜。主要研究内容如下: 1.利用静电纺丝技术制备了手性螺旋聚合物/钙钛矿杂化纳米纤维，其中手性螺旋聚炔作为手性过滤器，在不需任何共价键或非共价键作用下实现了钙钛矿高效的圆偏振荧光发射，首次将钙钛矿与手性聚合物相结合，建立了一种简单普适的具有优异CPL性能的手性螺旋聚合物/钙钛矿材料的制备方法。静电纺丝过程中，钙钛矿纳米晶原位形成，避免了繁琐的制备和提纯过程。同时聚丙烯腈基底对钙钛矿起到有效地保护作用，使其在空气中具有较好的稳定性。基于CD与CPL等表征结果并结合并排CPL测试，提出了CPL产生的机理。 2.利用静电纺丝技术，通过调节荧光素的种类制备了全色系CPL纳米纤维。利用手性螺旋聚炔作为圆偏振荧光过滤器，制备时只需要考虑荧光素的发射波长范围，而无需考虑荧光素与手性螺旋聚炔间是否存在相互作用以及能否存在手性传递，因而该制备方法极具普适性。为进一步制备白光CPL纳米纤维，利用同轴静电纺丝法制备核壳结构纳米纤维，将供/受体荧光素分别置于核/壳结构中，通过空间隔离控制能量转移效率，从而获得了白光CPL发射。进而探索了所制备得到的白光CPL纳米纤维膜在圆偏振有机发光器件(CPOLED)中的应用，为实现这种白光CPL纳米纤维膜在三维显示器和光电设备领域的应用奠定了基础。
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