纳秒级脉冲激光对战场中广泛使用的光电传感器构成了严重威胁。光限幅材料在阻止强激光通过的同时, 不影响低能量信号光的通过, 是目前激光防护领域的研究热点。针对可见-近红外波段光电传感器强激光防护应用需求, 在金属酞菁化合物基础上, 基于增强其共轭体系电子云密度的设计思想制备了一种新型高性能光限幅材料--四枯丁苯氧基氯代酞菁铟, 并对其进行了测试表征。瞬态吸收光谱实验表明,四枯丁苯氧基氯代酞菁铟具有很强且长寿命的激发态吸收。光限幅性能测试证明其光限幅启动阈值为8 mJ/cm2, 光限幅阈值为0.06 J/cm2, 损伤阈值大于4 J/cm2,当输入能流达到3 J/cm2时, 光限幅器件透过率下降到6%。由测试结果可以看出, 该材料光限幅启动阈值及光限幅阈值低, 损伤阈值高, 可见-近红外波段线性透过率高, 具有优异的光限幅性能, 在光电系统激光防护中具有较高的应用前景。

金属酞菁是一类以异吲哚为组成单元的人工合成的平面大环配合物, 它们不仅是高品质的颜料和染料, 也是太阳能电池、液晶材料、信息存储、环境催化等领域的新兴材料。传统的金属酞菁制备往往需要高沸点溶剂的回流反应以及使用浓硫酸纯化产物, 普遍存在毒性高、效率低、耗时长等缺点。从绿色化学的发展和新型金属酞菁材料的制备要求来看, 采用环境友好、成本低廉、易于操作的新方法制备与纯化金属酞菁是未来的发展趋势。本文综述了溶剂热法一步制备金属酞菁晶体的研究进展, 总结了能够通过该方法制备的金属酞菁晶体种类及其相应的反应条件和产物结构, 综合评价了该方法的技术优势, 并对应用溶剂热法制备的金属酞菁晶体的未来发展进行了展望。

利用Z扫描技术研究了曙红Y、酞菁锌、曙红Y/酞菁锌复合薄膜的非线性吸收特性。在脉冲能量为130 μJ、脉宽为4 ns、波长为532 nm的激光作用下，实验显示曙红Y具有较强的饱和吸收，酞菁锌具有较强的反饱和吸收，吸收特性随着质量分数的增加而增强，重复测试表明两者都具有良好的稳定性。曙红Y/酞菁锌复合的聚乙烯醇（PVA）薄膜兼备饱和吸收与反饱和吸收特性，通过调整质量分数配比可调控透过率，调节材料的非线性吸收系数，实现材料限幅特性的“加法”。此种复合材料可用于新型光限幅器和光开关等光学器件。

通过调控对六联苯(p-6P)诱导层和酞菁锌(ZnPc)蒸镀工艺条件, 研究了有机半导体小分子的结晶生长成膜与ZnPc有机薄膜晶体管(OTFT)器件电性能的关系。结果表明, p-6P在180~190 ℃较高的衬底生长温度和3~4 nm的生长厚度下能够形成更大的结晶畴以及对二氧化硅衬底表面更好的覆盖, 有利于诱导ZnPc小分子的结晶生长, 使晶畴的排列更加有序。同时通过X射线衍射分析晶体结构, 结果表明p-6P衬底温度的升高会明显提高ZnPc薄膜的结晶性。电性能研究发现, ZnPc蒸镀厚度的增加会显著提高器件的饱和电流和迁移率, 在异质诱导条件下, p-6P薄膜厚度为3 nm、ZnPc蒸镀厚度为20 nm时, 器件的饱和电流为1.08×10-6 A, 迁移率为1.66×10-2 cm2·V-1·s-1。

通过浸渍提拉法制备出TiO2薄膜/锡掺杂玻璃复合光波导(OWG)元件,在其表面利用旋转甩涂法固定一层酞菁锌(ZnPc)敏感层,制备了高灵敏度的硫化氢(H2S)复合OWG气体传感器。优化传感器的制备条件,当提拉机的提拉速度为80 mm·min -1、匀胶机转速为1600 r·min -1、ZnPc的质量分数为0.05%时,该传感器对H2S气体的选择性响应最佳,可以检测到体积分数为1×10 -9的H2S气体。此外,该传感器在一个月内表现出良好的稳定性。

通过共价键合将二氨基二枯丁苯氧基氯代铟酞菁(Pc)与羧基化氧化石墨烯(GO-COOH)键合在一起, 得到二氨基二枯丁苯氧基氯代铟酞菁-氧化石墨烯键合产物(Pc-GO-COOH), 并以键合产物为原料反应得到引发剂。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为聚合反应单体, 通过原子转移自由基聚合(ATRP)反应得到四种不同分子量的聚合物样品。采用凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物分子量分布测试, 结果表明, 所制备的聚合物的分子量分布范围较窄, 聚合反应具有良好的可控性。采用Z-扫描方法对聚合物样品溶液进行的三阶非线性测试结果表明, 所制备的聚合物具有优良的三阶非线性光学性质, 且当聚合物的分子量分别为9 063和12 196时, 三阶非线性极化率值分别为8.1×10-11、2.1×10-11 esu。同时对聚合物样品的光限幅性能测试结果表明, 两种样品的有效激发态与基态吸收截面比分别为2.69和2.20, 具有较好的光限幅能力, 具有较大的应用前景。

黄连素（BBR）在医学领域有广泛的应用, 其定量分析对指导临床治疗具有重要价值。 常见的黄连素检测方法的灵敏度、 响应范围、 检测成本等方面尚存在不足。 本研究发现, 带有负电基团的血卟啉单甲醚（HMME）对红区发射的强荧光化合物阳离子铝酞菁（TTMAAlPc）具有高效荧光猝灭作用, 形成几乎无荧光的离子缔合物, 而在盐酸小檗碱的存在下, 体系重新发出酞菁特有的红色荧光, 且荧光恢复程度与盐酸小檗碱的浓度呈正相关。 这一现象的发生是由于血卟啉单甲醚与阳离子铝酞菁分子通过平面疏水作用、 静电作用和水分子介导的氢键作用等超分子作用力而形成缔合物（HMME-TTMAAlPc）, 而盐酸小檗碱则通过强竞争结合作用, 使阳离子铝酞菁从缔合物中被释放出来, 导致体系荧光显著恢复。 据此发现, 建立了盐酸小檗碱荧光增强定量分析新方法。 考察了各种因素对方法的影响, 在最优条件下, 标准工作曲线的方程为ΔIf=12.85ｃ+66.30, 线性区间为0.3～69.0 mg·L-1, 检测限为15.0 μg·L-1, 相关系数r=0.997 2。 研究表明, 该方法特异性强、 操作简便、 成本低廉。 该方法已用于实际样品的测定, 取得了满意的结果。 该研究开拓了酞菁红色荧光探针在药物分析领域中的应用。

近年来，钙钛矿作为一种新型的能源材料受到了众多学者的广泛关注。由于其具有较高的吸收系数、载流子迁移率以及扩散长度而被应用到光电器件中，例如: 太阳能电池、光电探测器、场效晶体管以及发光二极管等。器件界面电荷转移过程则是影响钙钛矿材料性能的一个关键因素，在本工作中，利用表面增强拉曼光谱，研究了钙钛矿材料的电荷转移性质; 制备了MAPbCl3钙钛矿单晶以及多晶薄膜，并在其表面沉积一层酞菁铜分子; 随后，在酞菁铜表面再次沉积一层银膜。试图通过表面增强拉曼光谱(SERS)技术研究钙钛矿-钛菁铜界面的电荷转移过程以及表面银膜所产生的表面等离子体共振对于界面电荷转移及SERS性质的影响。研究结果表明，钙钛矿材料与钛菁铜分子能级匹配，且对于532 nm激发波长的激光具有良好的响应; 532 nm激光能够诱导界面电荷转移过程的发生。同时，表面沉积的银膜可以进一步放大SERS信号。这主要是由于银膜的表面等离子体共振能够增强电荷分离，提高电荷转移效率，同时其表面产生的较强的电磁场，可以进一步增强钛菁铜分子的Raman信号强度。

肝素是一种聚阴离子生物活性多糖, 具有重要的临床价值, 简便快速、 特异性高的分析方法的研发一直受到重视。 基于分子缔合作用原理, 构建了酞菁离子缔合物荧光探针, 并籍此建立了肝素高特异、 高灵敏的荧光分析新方法, 分析浓度可达纳克级。 发射强红色荧光的四磺基铝酞菁（AlS4Pc）是一种带负电的金属酞菁荧光化合物, 研究发现, 母体结构相同、 荷电相反的阳离子铜酞菁化合物阿利新蓝（Alcian blue 8 GX）对AlS4Pc具有高效荧光猝灭作用。 由于二者均具有大平面的酞菁母体, 但电性相反, 分子结构有着高度的匹配性, 易于通过静电作用、 平面疏水作用等分子间力而形成强的缔合作用, 生成近乎无荧光的缔合物。 据此现象构建了AlS4Pc-Alcian blue 8 GX缔合物荧光探针。 进一步的糖类物质考察、 筛选实验显示, 具有强负电性的阴离子生物多糖可以使AlS4Pc-Alcian blue 8 GX缔合体系的荧光发生不同程度的恢复, 重新发出AlS4Pc的荧光, 其中尤以肝素存在下的荧光恢复行为最为显著, 且恢复程度与肝素的浓度呈正相关。 这是因为肝素带有大量磺酸根阴离子, 对AlS4Pc构成强的竞争结合（Alcian blue 8GX）的作用, 导致AlS4Pc从缔合体系中游离出来, 体系荧光得以恢复。 基于这一发现, 研究建立了一种高灵敏、 高特异性测定肝素的荧光增强分析法。 考察了体系的分子光谱（荧光光谱和吸收光谱）行为以探讨缔合物形成和反应体系荧光恢复的作用机理; 对反应参数（包括pH、 反应温度、 反应时间、 AlS4Pc以及Alcian blue 8 GX的用量等）进行了优化; 在最佳条件下, 方法的线性回归方程y=1.08x+58.62, 工作曲线线性区间为6.0～600.0 ng·mL-1, 检测限为5.7 ng·mL-1; 提出了简便实用的样品前处理方法（极性有机溶剂沉淀分离法）以解决实际样品测定时存在偏差的问题; 此外, 较为全面地考察了多种类物质（常见阴、 阳离子、 小分子、 表面活性剂及生物大分子）对肝素测定的干扰行为; 本法应用于实际样品（肝素钠注射液）的测定, 取得了较为满意的结果。 开拓了酞菁类化合物作为分子光谱探针在分析科学中的应用。

采用真空蒸镀法分别制备了以CuPc、ZnPc、C60为阴极修饰层的OLED, 对比研究了它们对OLED光电性能的影响。从能级结构、表面形貌、折射率及纳米界面等方面对载流子注入和输运进行了探讨。结果表明: 修饰层使器件性能显著提高, 它不仅降低OLED开启电压(最低至4.2 V)、提高OLED电流密度及发光效率(最高至13.49 lm/W), 同时增强了器件的发光稳定性(180 s后光强保持在90%以上), 其中以CuPc为阴极修饰层的器件表现的性能最好。发光光谱方面, 以CuPc和ZnPc作为修饰层的器件对550~650 nm的红光部分略有吸收, 而C60作为修饰层的器件光谱则无太大变化, 这是由修饰层材料的吸收系数随不同波长而变化所致。实验结果说明, 若想较大程度地提高器件电性能, 酞菁材料是不错的选择; 若对光谱有要求, 可用C60做阴极修饰层。