[发明专利]一种具有聚集诱导发光效应的聚合物及其制备方法，石墨烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有聚集诱导发光效应的聚合物及其制备方法，石墨烯复合材料及其制备方法。该聚合物的结构通式如式I所示，其中n为8～20，R₁、R₂各自独立的选自C₁～C₆的烷基、C₁～C₆的烷氧基或氢。该具有聚集诱导发光效应的聚合物，是一种含四苯乙烯官能团、结构新颖的AIE聚合物；在该聚合物存在条件下，通过氧化石墨烯的原位还原，实现对石墨烯的非共价键修饰，制备了可溶于有机溶剂的石墨烯复合材料，该复合材料具有明显的AIE效应，且AIE效应高于聚合物自身，使得其在化学传感器、生物探针、固态荧光材料等方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于有机发光材料技术领域，具体涉及一种具有聚集诱导发光效应的聚合物及其制备方法，同时还涉及一种具有聚集诱导发光效应的石墨烯复合材料及其制备方法。

背景技术

在光电功能器件和传感器的研究中，荧光材料占重要地位，但大部分荧光分子在溶液中具有较强荧光，而在聚集态或固态时，分子间π-π作用增强，发生能量转移，形成激基复合物或激基缔合物，消耗激发态能量，从而使得荧光减弱甚至猝灭(Aggregation-causedquenching，ACQ)，这在很大程度上限制了其应用。因而，如何有效解决ACQ效应，是开发高效、稳定荧光材料的重点与难点。

2001年，香港科技大学的唐本忠院士发现了具有聚集诱导发光(Aggregation-induced emission，AIE)效应的化合物，这类化合物在溶液态时由于分子内旋转导致激发态能量以非辐射形式衰减，产生弱的荧光发射；聚集态时旋转受阻，抑制了非辐射能量转换，使激发态能量以辐射形式释放产生荧光。AIE分子在生物体内成像、生物监测、光电材料等方面都有较广泛的应用。具有AIE效应的分子常见的有硅杂环戊二烯型、环状多烯型、多芳香取代乙烯型、腈取代二苯乙烯型、吡喃型等，其中四苯基乙烯(TPE)以其合成方法简单、易功能化、AIE效应明显等优点而受到研究者的青睐。以TPE为基本构筑单元的小分子或高分子在聚集状态下表现出优异的发光性能，在有机发光二极管、生物探针、离子检测等领域显示出优异的性能，具有潜在的应用前景。

石墨烯是由sp²杂化的碳原子组成的平面二维晶体，这种特殊的单原子层结构赋予它丰富而新颖的性能，如良好的导电性、高的机械强度、大的比表面积等，这些特点使其在场效应晶体管、超级电容器、传感器、锂电池等方面都有广阔的发展空间。近年来，研究结果表明，石墨烯或氧化石墨烯与荧光分子之间有较强的π-π相互作用，两者之间易发生能量或电子转移，从而将荧光分子的荧光猝灭，因而，在对石墨烯进行共价键或非共价键修饰时，通常所得石墨烯复合物无荧光。利用现有AIE分子对石墨烯进行修饰时，所得复合物荧光降低，且无AIE效应(如RSC Adv.,2012,2,7042-7047，Polym.Chem.,2016,7,4054-4062)。目前具有AIE效应的石墨烯复合物还未见文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有聚集诱导发光效应的聚合物。

本发明的第二个目的是提供一种具有聚集诱导发光效应的聚合物的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种具有聚集诱导发光效应的石墨烯复合材料。

本发明的第四个目的是提供一种具有聚集诱导发光效应的石墨烯复合材料的制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种具有聚集诱导发光效应的聚合物，其结构通式如下式I所示：