新型固态上转换材料的制备及光学性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

上转换发光材料由于其特殊的上转换发光性质而引发了广泛的研究兴趣，这种材料在许多光学器件上都具有巨大的应用潜力。然而，目前这种材料存在两个缺点：其一，为保证敏化剂与受体分子的碰撞，必须保持溶液的液体环境；其二，三重态会被氧分子淬灭，因此需要在无氧环境下使用。这两点大大限制了上转换材料的实际应用。目前虽然存在一些固态上转换材料的制备方法，但都或多或少地限制了分子的自由扩散，阻碍了敏化剂与受体的分子碰撞，降低了上转换效率。因此，寻找一种既有固体形态，又保持有上转换溶液体系性质的材料成为目前固态上转换材料研究的迫切需求。因此需制备一系列聚合物三位网络骨架材料，并将含有上转换分子的液体体系吸收进三维结构之中。这种上转换材料既具有固态的形状，能够进行进一步加工并应用于光学器件；也能够在有氧的环境下长时间使用。具备其它固态上转换材料所不具有的巨大优势。

2. 研究内容和预期目标

一般情况下，凝胶结构不仅有保证敏化剂与受体分子碰撞所需的液体环境，而且可以满足在无氧环境下上转换材料的使用。因此，本次实验就是通过阅读文献，研究之前凝胶和上转换材料的制备方法，找出其中可以改进或提高的地方，并进行创新。借鉴已有的实验成果研究出一套更经济实惠的方案，然后运用这套方案制备出可实际运用的固态上转换材料。

3. 研究的方法与步骤

（1）寻找一种既有固体形态，又保持有上转换溶液体系性质的材料，目前的研究对象是多糖及高分子材料；

（2）利用琼脂糖高温溶解，低温固化的特性，将染料分子以微滴形式均匀分散在琼脂糖中；为了解决琼脂糖易失去水分破坏凝胶形态的缺点可以使用较稳定的聚氨酯高分子材料为新型染料分子的固化载体，并可进行多组对比实验，寻求最优方案；

（3）对上述固态上转换材料的光学性能进行研究。

4. 参考文献

(2) p. duan , n.kimizuka , et al. j.am,chem.soc. 2015, 137, 1887.

(3) c. ye , x. wang , et al. j mater. chem. c.2014, 2 , 8507.

(4) p. duan, n. kimizuka, et al. j. am. chem.soc. 2013, 135, 19056.

5. 计划与进度安排

（一）准备阶段

1.2022年12月10日至2022年1月8日，查阅收集文献资料，准备开题报告。

2.2022年1月9日至1月17日，进一步修正研究目标、内容和方法，完成开题报告。