稀土/高分子功能化介孔复合材料的制备及光学性能研究

本项目利用有序介孔骨架的"可修饰性"，将对含有活性官能团的有机高分子进行修饰合成高分子前驱体，采用共水解缩聚的方法将高分子通过共价键嫁接到有序的介孔骨架上获得高分子功能化的介孔基质，然后利用不同稀土离子（Eu3+、Tb3+）的配位活性将其键合到有机高分子链上，结合稀土配位过程和有机高分子的聚合过程共同实现稀土/高分子功能化介孔复合材料体系的组装。进一步研究这类复合材料的荧光特性，建立材料的发光性能与介孔主体基质的特性、有机高分子的类型与材料结构的相关性，并在此基础上深入探讨稀土高分子配合物与有序介孔基质之间的主、客体相互作用对整个复合材料体系的结构、荧光性能以及热稳定性的影响。本项目拟通过化学修饰的手段，以共价键将长链高分子引入到介孔骨架中，构筑集高分子良好的力学性能、介孔基质的稳定性与稀土的光活性为一体的稀土/高分子功能化的介孔复合材料。

采用硅烷偶联剂对含有不同活性基团（氨基、羟基等）的有机聚合物进行分子修饰，通过氢转移亲电加成反应设计聚合物功能桥分子，并进一步利用介孔骨架结构的可修饰性对其进行改性获得高分子功能化的介孔基质，再根据配位化学的基本原理配合稀土离子，通过共水解缩聚、共聚，加聚等技术构筑了一系列具有有序结构的稀土/高分子功能化的介孔复合材料。研究有机合成与分子修饰、聚合物功能桥分子以及介孔复合材料的光物理性能（包括光吸收、能量传递、光发射、荧光寿命、量子效率、光色纯度等）。本项目实现了复合材料的发光性能与介孔基质的有序结构、有机高分子的不同类型的相互结合，开拓了几种新的技术合成路线和新型的复合材料。为进一步探索其在新型光物理传感器、荧光探针等领域的应用研究提供了重要的基础数据。