近年来, 三维荧光技术已经成为常用的化学分析技术, 但有些结构相近的荧光有机物的三维荧光光谱十分相似, 可能导致分析结果错误。 因此, 如何精准区分具有相似三维荧光光谱的有机物是十分重要且亟待解决的问题。 荧光量子产率和荧光寿命是荧光有机物两个重要的光学参数, 对于分子结构的差异更灵敏。 对吲哚、 3-甲基吲哚和L-色氨酸的三维荧光光谱、 荧光量子产率和荧光寿命进行了研究。 结果表明, 它们的三维荧光光谱都出现两个荧光峰, 且荧光峰位置十分接近。 吲哚和L-色氨酸的荧光峰大致位于［激发波长, 发射波长］=［275, 340～350］和［220, 340～350］ nm附近, 3-甲基吲哚的荧光峰位于［激发波长, 发射波长］=［280, 365］和［225, 365］ nm附近。 在相同浓度下, 三种有机物在激发波长为275～280 nm处的最高荧光强度依次为: 吲哚>3-甲基吲哚>L-色氨酸。 利用绝对量子产率测量技术测得吲哚、 3-甲基吲哚和L-色氨酸的荧光量子产率分别约为0.264、 0.347和0.145; 利用时间相关单光子计数技术测得吲哚、 3-甲基吲哚和L-色氨酸的荧光寿命分别约为4.149、 7.896和2.715 ns。 研究表明, 荧光寿命和荧光量子产率能区分三维荧光光谱相似的荧光有机物, 研究结果在荧光有机物的准确识别上具有重要的价值。

力致变色荧光材料具有机械力刺激响应的性能，在压敏传感等领域有着广阔的应用前景。本文制备了一种具有聚集诱导发光效应的二氰基二苯乙烯基苯衍生物(DCS-Bn)，采用高分辨质谱对其化学结构进行了表征。通过吸收光谱和荧光发射光谱研究了DCS-Bn的光物理性质，并使用差示扫描量热仪和X射线粉末衍射仪考察了其聚集态结构。实验结果表明，DCS-Bn在溶液和固体状态均具有较强的发光性能。并且，基于DCS-Bn独特的棒状分子结构及“晶态-非晶态”的聚集态结构变化，该材料具有力致发光变色性质。采用溶剂熏蒸或者加热处理，DCS-Bn荧光颜色又能恢复，在可重复书写荧光材料等领域具有潜在应用价值。

通过静电纺丝技术获得直径约为700 nm, 均匀且随机取向的亚微米级Eu(DBM)3Phen/PMMA纤维。在紫外光辐射下, 亚微米级荧光纤维发出明亮的红色荧光。其激发光谱表明, 荧光纤维有效激发波长范围为200～400 nm。利用积分球配以CCD 探测器, 在367 nm长波紫外LED激发下对荧光纤维开展绝对光谱功率测试。当LED泵浦功率为535.76 μW时, 厚度80 μm的Eu(DBM)3Phen/PMMA纤维薄层对紫外辐射的吸收率高达89%, 350～850 nm范围内发射的总绝对光谱功率、总光子数和总荧光量子产率分别为36.56 μW、11.46×1013 cps和12.94%。亚微米级Eu(DBM)3Phen/PMMA纤维薄层中, Eu3+较高的跃迁发射几率及较大的发射截面使得纤维可以高效吸收紫外辐射并转变为可见光, 在提高太阳能电池光电转换效率方面具有潜在应用价值。

黄烷酮类化合物是天然药物的重要活性成分, 也是有机合成的研究热点之一, 但此类化合物的荧光性质尚缺乏研究。 研究了黄烷酮及其6种羟基衍生物的荧光性质, 发现黄烷酮(Flavanone, FV)、 7-羟基黄烷酮(7-Hydroxyflavanone, 7HF)和6-羟基黄烷酮(6-Hydroxyflavanone, 6HF)的水溶液有荧光, 而2’-羟基黄烷酮(2’-Hydroxyflavanone, 2’HF)、 4’-羟基黄烷酮(4’-Hydroxyflavanone, 4’HF)、 柚皮素(4’,5,7-三羟基黄烷酮, Naringenin)和乔松素(5,7-二羟基黄烷酮, Pinocembrin)的水溶液基本无荧光。 在三维荧光图谱中, FV的荧光激发波长(λex)为235, 265和340 nm, 发射波长(λem)为386 nm; 7HF的λex为230, 276和315 nm, λem为391 nm; 6HF的λex为260和356 nm, λem为482 nm。 研究了pH对FV, 7HF和6HF荧光的影响, 从分子结构的角度讨论了pH对荧光产生影响的原因。 研究了7HF和6HF在不同pH条件下的紫外吸收光谱, 用pH-光度法测得7HF和6HF的羟基质子电离常数pKa分别为7.26±0.05和9.90±0.02。 研究了溶剂(甲醇)对FV, 7HF和6HF荧光光谱的影响, 发现FV和7HF在甲醇溶液中的荧光比在水中减弱, 而6HF在甲醇中的荧光显著增强。 在有序介质(SDS, CTAB, β-CD)中, FV和7HF的荧光减弱, 而6HF在β-CD或CTAB中的荧光增强。 以硫酸奎宁或L-色氨酸为参比, 测得FV和7HF水溶液的荧光量子产率分别为0.057和0.012; 6HF在甲醇中和在β-CD浓度为1.62 mg·mL-1的水溶液中的荧光量子产率分别为0.064和0.012。

采用一种简单的方法合成HgTe/CdS/ZnS多壳层量子点.首先,以1-硫代甘油为稳定剂,在水相溶液中制备出HgTe核量子点;然后,采用外延生长法依次在HgTe核量子点表面包覆CdS和ZnS壳层,合成出最终具有稳定近红外发光的HgTe/CdS/ZnS多壳层量子点.该合成方法仅需3个步骤,具有操作简单、成本低廉的优点.实验结果显示,当反应温度为90 ℃、反应溶液pH为11.0、反应加热回流时间为4 min时,HgTe/CdS/ZnS多壳层量子点具有最高荧光量子产率36%.

以水杨醛和对乙酰基苯胺为原料, 首次采用绿色环保的室温固相反应方法制备了水杨醛缩对乙酰基苯胺希夫碱, 用元素分析和核磁共振氢谱对产物进行了表征。 测定了产物的紫外光谱、 荧光光谱和相对荧光量子效率, 发现该化合物具有较强的荧光性质。 利用密度泛函理论(density functional theory, DFT)方法, 在B3LYP/6-311G基组水平上优化了该化合物的基态分子构型。 采用相同的方法和基组计算了标题化合物的振动频率, 频率数据中没有虚频, 即该优化构型是稳定的。 分析理论计算结果发现: 标题分子具有较强的芳香性和较大共轭体系。 在基态优化结构的基础上应用含时密度泛函理论(TD-DFT), 在B3LYP/6-31G水平上计算并研究了此化合物的吸收光谱。 用单激发组态相互作用(CIS)方法优化了标题分子的激发态构型, 并在此基础上用TD-DFT//B3LYP/6-31G方法计算了这种化合物的荧光发射光谱。 将理论计算的光谱性质与实验的光谱数据相比较发现二者吻合较好。 分析探讨了化合物分子的结构与其荧光性质之间的关系, 为进一步寻找具有荧光性质的化合物提供了理论指导。

对可溶性聚{(3-丁酰基)吡咯-[2,5-二(对十四烷氧基苯甲烷)]}(PBPDTBA)的荧光特性进行了系统的研究。结果表明, 浓度一定时, PBPDTBA在二氯甲烷中具有最大的荧光量子产率0.118; 随着浓度的增加, PBPDTBA在二氯甲烷中的荧光发射峰强度出现先增强后减弱的趋势, 当浓度为0.03mg/mL时, 溶液具有最大的荧光发射峰强度; 不良溶剂的加入导致PBPDTBA的二氯甲烷溶液的荧光发射峰强度下降, 且发射峰红移; 四氯苯醌对PBPDTBA的荧光具有猝灭效应, 当四氯苯醌的含量为0.001mol/L时, PBPDTBA的二氯甲烷溶液的荧光完全消失。

研究了中药活性成分香荆芥酚(Carvacrol)的荧光光谱和吸收光谱, 依据光谱数据测量了香荆芥酚的电离常数和荧光量子产率。 在pH<2.0时, 香荆芥酚的荧光随溶液pH增大而增强; 在pH 2.0~8.0范围内, 香荆芥酚有稳定的强荧光, 最大激发波长为278 nm, 最大发射波长为306 nm; pH>8.0时荧光强度随pH的增大而减弱。 根据吸光度随pH的变化, 测得香荆芥酚的电离常数pKa=10.44±0.06; 根据荧光强度随pH的变化, 测得香荆芥酚的电离常数pKa=10.40±0.04。 将甲醇加入香荆芥酚的水溶液可使其荧光显著增强。 以L-色氨酸为参比, 测得香荆芥酚水溶液在激发波长278 nm处的荧光量子产率为0.121; 在甲醇体积分数为80%溶液中的荧光量子产率为0.324。