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三价铕(Eu3+)配合物具有明亮的红色发光，而且具有电致发光稀土配合物所特有的色纯度高、化学稳定性好和理论内量子效率可达100％等优点，成为稀土光电功能材料中的研究热点。但是长期以来对电致发光Eu3+配合物中性配体的研究主要集中在以氮原子为配位点的吡啶、邻菲咯啉及其衍生物上。本论文旨在通过合理的配体选择及分子设计，研究膦氧化合物作为Eu3+配合物中性配体的特点和优势，并为膦氧配体的功能化研究提供实验依据和理论解释。主要论文内容包括以下三个方面：
1．首次将双齿膦氧化合物作为中性配体引入到电致发光Eu3+配合物中，以DPEPO和NaPO作为中性配体得到了配合物1Eu(TTA)3(DPEPO)、2Eu(TTA)3(NaPO)、3Eu(DBM)3(DPEPO)、4Eu(DBM)3(NaPo)，并对其性能进行了比较全面的表征。实验结果表明：与TPPO相比，双齿膦氧配体所具有的刚性结构使Eu3+配合物的结构更加紧凑，提高了配合物的稳定性，配体与中心离子之间的距离缩短而提高了两者之间能量传递的效率，降低了配合物在激发态时由于结构松弛导致的能量损失，紧凑的分子结构也使溶剂分子的猝灭效应降低，其中配合物1的相对荧光量子效率达到55.3％，同时也增加了配合物分子间的相互作用，提高了Eu3+配合物的热稳定性、熔点和玻璃化转变温度。高斯计算模拟出的DPEPO和NaPO的LUMO、HOMO轨道表明双齿膦氧配体中较大的共轭基团有助于提高配合物的载流子注入能力。与TPPO相比，DPEPO和NaPO的单线态激发态能级(S1)和三线态激发态能级(T1)更为适中，提高了配合物分子内能量传递的效率。配合物1和2的四层掺杂器件的最大亮度都超过了600cdm-Z。配合物1的器件最大电流效率和最大功率效率分别达到4．58cdA-1和2.05lmW-I，外量子效率为2.89％。与Eu(TTA)3(TPPO)2相比，配合物l和2的电致发光性能在各方面都有了明显的提高。
2．将空穴传输基团引入到单齿膦氧配体中，构成了一类结构简单的具有双载流子注入和传输能力的功能化单齿膦氧配体TAPO、NaDAPO、CPO和CPPO，并得到了相应的Eu3+配合物5Eu(TTA)3(TAPO)2、6Eu(TTA)3(NaDAPO)2、7Eu(TTA)3(CPO)2和8Eu(TTA)3(CPPO)2。通过对TAPO及配合物5激发谱图的研究，证明了功能化单齿膦氧配体与Eu3+离子之间良好的能量传递。实验表明：经过功能化修饰以后与TPPO相比功能化单齿膦氧配体具有更为适中的Sl激发态能级和Tl激发态能级，从而提高了与TTA之间能量传递的效率。对功能化单齿膦氧配体的HOMO和LUMO轨道能级进行的高斯模拟表明引入空穴传输基团以后单齿膦氧配体的空穴传输能力有了较大提高。配合物5～8的循环伏安CV分析结果表明配合物5～8的空穴注入能力与其相应单齿膦氧配体的性能相一致。特别是配合物5和6，它们的LUMO和HOMO轨道能级与BCP和NPB非常匹配，表现出优异的双载流子注入能力。功能化单齿膦氧配体较大的分子体积以及在配合物中较高的自由度降低了配合物分子间的相互作用：同时，配合物5～8表现为无定型态，因而降低了配合物的荧光猝灭效应。配合物5～8具有优异的电致发光性能。其中配合物6的单层电致发光器件的最大亮度为59cdm-2，是目前所知小分子Eu3+配合物单层器件亮度最高的。配合物5～8的四层器件的亮度和效率与Eu(TTA)3(TPPO)2相比成倍增长。其中，配合物5和6成为少数几种起亮电压低于5V、最大亮度超过1000cdm-2、最大电流效率超过5cdA-I和最大外量子效率超过3％的少数几种Eu3+配合物中的两种。
3．设计并制备了由一个空穴传输基团和两个二苯基膦氧基团组成的功能化双齿膦氧配体及其Eu3+配合物9Eu(TTA)3(TMOADPO)、10Eu(TTA)3(ECzDPO)、nEu(TTA)3(PhCzPO)和12Eu(TTA)3(EFDPO)。配合物9～12的荧光谱图为纯正的Euj+特征发射峰，表明功能化双齿膦氧配体的刚性结构使配合物的结构更加紧凑，减少了溶剂猝灭效应；双齿配位结构加强了配体与Eu3+的相互作用，拉近了配体与Eu3+离子之间的距离，提高它们之间能量传递的效率。同时，较强的分子间相互作用和更加刚性的结构提高了配合物的热稳定性、熔点和玻璃化转变温度。对功能化双齿齿膦氧配体的高斯模拟表明由于三个甲氧基的影响TMOADPO具有很强的空穴传输能力，同时由于两个二苯基膦氧基团对咔唑环的共同作用ECzDPO和PhCzDPO的电子传输能力有了明显增强。通过对配合物9～12的循环伏安CV分析，测定了它们的LUMO和HOMO轨道能级，结果表明配合物9～12的空穴注入能力与其相应的双齿膦氧配体的性能相一致。与配合物8相比，配合物10和n的电子注入能力有了比较明显的提高。这说明通过调节有机膦氧配体中二苯基膦氧基团和空穴传输基团的比例能够有效地调控配体乃至相应配合物的载流子注入能力。配合物9～12具有良好的电致发光性能，其中，配合物10和n都具有最大亮度超过1000cdm-2、最大电流效率超过5cdA-1和最大外量子效率超过3％等优秀的电致发光性能。