李 雪，李思杰，馬俊平，平杰紅

(中國原子能科學(xué)研究院，北京 102413)

同位素光源是利用放射性核素與熒光粉制備的一種自發(fā)光裝置，它作為一種獨(dú)特的冷光源，具有不需外界提供任何能源、在任何一種極端惡劣的自然環(huán)境條件下也能正常發(fā)光、超長工作壽命、結(jié)構(gòu)輕巧便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)[1-4]。它的原理是利用放射性同位素衰變產(chǎn)生的帶電粒子轟擊熒光粉，發(fā)生初級電離和次級電離過程，使熒光粉產(chǎn)生電子-空穴對，電子-空穴對在退激發(fā)的過程中發(fā)出熒光。但是目前應(yīng)用的同位素光源的輻光轉(zhuǎn)換效率較低，其性能未充分發(fā)揮，限制了同位素光源的應(yīng)用范圍[5-6]。

放射性同位素衰變的能量通過熒光粉轉(zhuǎn)換成光能輸出，因此，熒光粉的發(fā)光效率直接決定同位素光源的轉(zhuǎn)換效率。在傳統(tǒng)的同位素光源中，多采用無機(jī)材料ZnS:Cu作為熒光粉，其輻光轉(zhuǎn)換效率最高為9.1%，與理論計算值19%具有一定的差距。雖然ZnS:Cu本身具有較高的量子效率，但由于材料本身性質(zhì)決定的背散射損失較高、光子輸出較低等因素影響了輻光轉(zhuǎn)換效率的提升[7-8]。聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)材料的稀溶液不發(fā)光或者發(fā)光很弱，但其聚集或固態(tài)下發(fā)射強(qiáng)烈的熒光，可以顯著提高材料的發(fā)光性能，成為化學(xué)與材料科學(xué)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一[9-12]。AIE熒光材料，由于其接近100%的固態(tài)發(fā)光量子效率和較高的光子輸出比等特點(diǎn)[13]，是作為同位素光源發(fā)光材料的理想選擇，一方面可以針對性地解決同位素光源中輻光轉(zhuǎn)換效率低的問題，另一方面可以拓寬AIE分子的應(yīng)用領(lǐng)域，對各自相關(guān)材料的研究都具有現(xiàn)實(shí)意義。

基于AIE效應(yīng)分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限的機(jī)理[14-15]，本文將三苯胺(TPA)衍生物與AIE的單元四苯基乙烯(TPE)共軛連接，通過構(gòu)筑多個溶液中可旋轉(zhuǎn)的苯環(huán)，克服聚集時分子之間的π-π相互作用，增強(qiáng)分子在固態(tài)下的發(fā)光效率。通過鈴木偶聯(lián)反應(yīng)分別合成三苯胺單取代和雙取代的TPE衍生物，分別為TPE-TPAO和TPE-2TPAO，表征了其AIE特性并測試了其固態(tài)下的發(fā)光量子產(chǎn)率。結(jié)合材料本身的性質(zhì)，計算分析了其作為同位素光源熒光材料的輻光轉(zhuǎn)換效率，并且通過陰極射線模擬測試氚放射源激發(fā)下兩分子的光譜響應(yīng)。擬為進(jìn)一步獲得高輻光轉(zhuǎn)換效率的同位素光源提供理論和實(shí)驗(yàn)參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑和儀器

1.1.1主要試劑 4,4′-二甲氧基-4″-硼酸三苯胺、1-(4-溴苯基)-1,2,2-三苯乙烯、1,2-二(4-溴苯)-1,2-二苯乙烯、四(三苯基膦)鈀、碳酸鉀(K2CO3)：北京博瑞盛嘉化工技術(shù)有限公司；石油醚(PE)、乙酸乙酯(EtOAc)、二氯甲烷(DCM)、四氫呋喃(THF)：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；試劑和藥品未經(jīng)說明均為分析純，未經(jīng)純化直接用于實(shí)驗(yàn)；光譜測試THF為HPLC級，水經(jīng)實(shí)驗(yàn)室超純水裝置凈化。

1.1.2主要儀器 Bruker AVANCE Ⅲ 400M/500M核磁共振儀、安捷倫QTOF6550質(zhì)譜儀、島津UV-2450紫外可見分光光度計、島津RF-6000型熒光光譜儀、愛丁堡FLS1000光譜儀測試、TA TGA5500熱失重分析儀、Multi Autolab M204電化學(xué)工作站、Bruker smart Apex 2單晶儀、FEI Quanta 250 FEG掃描電子顯微鏡和Ganta Mono CL4陰極熒光CL譜儀。

1.2 目標(biāo)化合物的合成

TPE-TPAO與TPE-2TPAO的合成路線示于圖1。單溴和雙溴取代的TPE衍生物分別與硼酸修飾的三苯胺衍生物在Pd(PPh3)4和K2CO3的催化下，通過Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)[10]得到TPE-TPAO和TPE-2TPAO。

1.2.1TPE-TPAO的合成 在100 mL Schlenk瓶中加入TPE-Br(0.96 g,2.35 mmol)、分子1(0.98 g,2.82 mmol)、Pd(PPh3)4(0.14 g,0.12 mmol)和K2CO3(1.95 g,14.10 mmol)，利用真空線對體系進(jìn)行三次抽真空換氮?dú)庋h(huán)，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下將經(jīng)過氮?dú)夤呐莩醯乃臍溥秽?水(21 mL/7 mL)加入體系中，加熱至80 ℃并反應(yīng)12 h。待反應(yīng)冷卻至室溫，將體系倒入50 mL飽和氯化銨溶液中淬滅反應(yīng)。分液，用二氯甲烷萃取有機(jī)相三次，合并有機(jī)相。用飽和食鹽水洗滌有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾除去干燥劑。將所得液體旋蒸濃縮，得到的粗產(chǎn)品經(jīng)過硅膠柱色譜分離，洗脫劑為V(石油醚)∶V(二氯甲烷)=1∶2，得到黃色固體1.20 g，產(chǎn)率為81%。

1.2.2TPE-2TPAO的合成 合成的操作步驟與TPE-TPAO一致，只需將TPE-Br換為TPE-2Br，并進(jìn)行化學(xué)當(dāng)量比的調(diào)整。得到的粗產(chǎn)品經(jīng)過硅膠柱色譜分離，洗脫劑為V(石油醚)∶V(二氯甲烷)=1∶2，得到黃色固體，產(chǎn)率為53%。

1.3 鑒定方法

1.3.1目標(biāo)化合物鑒定1H NMR和13C NMR核磁共振譜確認(rèn)化合物的結(jié)構(gòu)，測試溶劑為氘代氯仿(CDCl3)和氘代丙酮(Acetone-d6)，內(nèi)標(biāo)為四甲基硅烷(TMS)；高分辨質(zhì)譜確認(rèn)化合物的相對分子質(zhì)量，測試離子源為ESI源。

1.3.2光物理性質(zhì) 溶液中的紫外-可見吸收光譜測試濃度為10 μmol/L，溶劑為THF。分別測試TPE-TPAO和TPE-2TPAO在THF稀溶液中的紫外-可見吸收光譜和固態(tài)下的發(fā)射光譜。

1.3.3聚集誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)(AIE) 配制目標(biāo)分子濃度為1.0×10-3mol/L的四氫呋喃溶液，取相同體積的溶液分別加入到不同體積的THF溶劑中，再滴加不同含量的水，將目標(biāo)化合物配制成一系列不同體積比的THF/H2O混合溶劑(其中H2O的體積含量fw百分比分別為0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99%)，濃度為10 μmol/L的溶液，然后再分別測試各溶液的熒光發(fā)射光譜。發(fā)射光譜測試濃度[TPE-TPAO]=[TPE-2TPAO]=10 μmol/L, 激發(fā)波長λex=365 nm，照片在365 nm紫外燈照射下拍攝。

圖1 TPE-TPAO和TPE-2TPAO的合成路線Fig.1 Synthetic routes to TPE-TPAO and TPE-2TPAO

1.3.4絕對量子產(chǎn)率(PLQY) 固態(tài)下的熒光發(fā)射光譜測試樣品狀態(tài)為固體粉末，固態(tài)下的發(fā)光效率通過絕對量子產(chǎn)率表征。分別測試TPE-TPAO和TPE-2TPAO在THF溶液中和固態(tài)條件下的PLQY。

1.3.5晶體結(jié)構(gòu) 單晶測量儀器為Bruker smart Apex 2衍射儀，光源是配備石墨單色器的CuKα輻射[λ(CuKα)=1.541 78 ?]，測試溫度為193 K，晶體結(jié)構(gòu)的解析由軟件SHELXS-97經(jīng)F2精修得到。

1.3.6熱穩(wěn)定性 熱穩(wěn)定性測試溫度范圍為室溫至600 ℃，升溫速率為10 ℃/min。

1.3.7電化學(xué)性質(zhì) 電化學(xué)測試以玻碳電極為工作電極，鉑片為對電極，Ag/AgCl電極為參比電極，測試樣品濃度為1 g/L，測試溶劑為二氯甲烷(DCM)，電解質(zhì)為正四丁基六氟磷酸銨(n-Bu4NPF6)，掃速為50 mV/s。

1.4 輻光轉(zhuǎn)換效率計算

根據(jù)輻致發(fā)光機(jī)理，熒光材料在β粒子輻照下發(fā)生輻致發(fā)光效應(yīng)產(chǎn)生光子，其發(fā)光效率ηRL表示為：

ηRL=(1-γop)·ηT·ηst·ηq

(1)

式中，γop為初級電子背散射系數(shù)，ηT為熱化系數(shù)，ηST為斯托克斯損失系數(shù)，ηq為材料的光量子效率。

假設(shè)背散射電子的平均能量是入射電子平均能量的一半，則背散射電子導(dǎo)致的能量損失份額γop約等于γ/2。背散射電子所占份額γ與熒光材料的有效原子序數(shù)Zeff關(guān)系為：

(2)

(3)

式中，ai=miZi/Ai，mi是元素質(zhì)量，Zi是元素序數(shù)，Ai是原子質(zhì)量。

熱化系數(shù)ηT為產(chǎn)生退激電子-空穴對時聲子造成的能量損失：

ηT=Eg/Eav

(4)

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，產(chǎn)生一對電子-空穴對平均需要能量Eav：

Eav=2.67Eg+0.87

(5)

式中，Eg為熒光粉的帶隙寬度。斯托克斯系數(shù)ηST為電子-空穴對的復(fù)合發(fā)光時，光子能量hν與Eg的比值。分別計算TPE-TPAO與TPE-2TPAO的輻光轉(zhuǎn)換效率理論值，并與傳統(tǒng)熒光粉ZnS∶Cu的進(jìn)行比較。

2 結(jié)果與討論

2.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定

以氘代試劑為溶劑，采用1H NMR和13C NMR表征了目標(biāo)化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，化學(xué)結(jié)果鑒定結(jié)果示于圖2、圖3。同時采用高分辨質(zhì)譜確認(rèn)目標(biāo)化合物的相對分子質(zhì)量，結(jié)果示于圖4。TPE-TPAO：1H NMR(500 MHz,Acetone-d6)δ:7.44(d,J=8.6 Hz,2H),7.38(d,J=8.3 Hz,2H),7.22-7.03(m,21H),6.96-6.85(m,6H),3.79(s,6H)。13C NMR(126 MHz,Acetone-d6)δ:157.3,149.4,144.9,144.8,142.9,142.0,

圖2 TPE-TPAO的核磁共振氫譜(a)與核磁共振碳譜(b)Fig.2 The 1H NMR (a) and 13C NMR (b) of TPE-TPAO

圖3 TPE-2TPAO的核磁共振氫譜(a)與核磁共振碳譜(b)Fig.3 The 1H NMR (a) and 13C NMR of TPE-2TPAO (b)

圖4 TPE-TPAO(a)與TPE-2TPAO(b)的高分辨質(zhì)譜Fig.4 HRMS spectrum of TPE-TPAO (a) and TPE-2TPAO (b)

141.8,141.6,139.5,132.9,132.6,132.2,132.1,128.8,128.7,128.7,128.1,127.8,127.5,127.5,127.4,126.2,121.2,115.8,55.9。HRMS(ESI)C46H38NO2[M+H+]計算值:636.2903,實(shí)驗(yàn)值636.2879。TPE-2TPAO：1H NMR(400 MHz, Chloroform-d)δ:7.46-7.35(d,J=8.2 Hz,4H),7.34-7.28(d,J=7.9 Hz,4H),7.18-7.07(m,14H),7.07-7.01(m,J=8.2 Hz,8H),7.01-6.92(m,4H),6.87-6.80(m,J=8.3 Hz,8H),3.81(s,12H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ:155.5,143.6,141.7,140.2,138.0,131.4,131.1,127.4,126.8,126.1,125.1,120.6,114.3,55.1。HRMS(ESI)C66H55N2O4[M+H+]計算值:939.416 2,實(shí)驗(yàn)值939.413 5。以上結(jié)果證明合成的產(chǎn)物為目標(biāo)分子。

2.2 光物理性質(zhì)

2.2.1光物理性質(zhì) 分別測試TPE-TPAO和TPE-2TPAO在THF稀溶液中的紫外-可見吸收光譜和固態(tài)下的發(fā)射光譜(圖5)。由圖5結(jié)果可知，TPE-TPAO和TPE-2TPAO分別在360 nm和364 nm有明顯的吸收峰，來源于共軛結(jié)構(gòu)的π-π*躍遷。兩分子的THF稀溶液幾乎不發(fā)光，但它們的固態(tài)具有明顯的熒光，說明分子具有AIE特性。固態(tài)熒光光譜中，TPE-TPAO和TPE-2TPAO的最大發(fā)射峰分別為492 nm和523 nm。由于取代數(shù)目增多，共軛長度增大，TPE-2TPAO相比于TPE-TPAO最大發(fā)射峰紅移31 nm。

圖5 TPE-TPAO和TPE-2TPAO的THF溶液紫外-可見吸收光譜和固態(tài)下的發(fā)射光譜Fig.5 UV-Vis absorption spectra in THF solution and photoluminescence (PL) spectra in solid state of TPE-TPAO and TPE-2TPAO

2.2.2AIE特性 分別測試TPE-TPAO和TPE-2TPAO兩分子在THF/H2O混合溶劑體系中的發(fā)射光譜，結(jié)果示于圖6、圖7。由圖6a可知，TPE-TPAO在純THF溶液中幾乎不發(fā)光，但隨著水體積含量(fw)增加至70%時，溶液熒光強(qiáng)度明顯增加，當(dāng)水含量進(jìn)一步增加至80%，熒光強(qiáng)度與純THF溶液中相比增強(qiáng)47倍(圖8)，表現(xiàn)為典型的AIE現(xiàn)象。TPE-TPAO在不同水含量中聚集體的發(fā)光表現(xiàn)出紅移或藍(lán)移，不同于其固態(tài)下的熒光發(fā)射，可能由于在不同比例的水含量混合體系中聚集態(tài)形成的納米粒子粒徑大小不一致。TPE-2TPAO的熒光行為與TPE-TPAO類似(圖6b)，為典型的AIE特性，當(dāng)水含量為90%時，熒光強(qiáng)度相比于THF溶液中增加40倍，最大發(fā)射波長為523 nm，與其固態(tài)熒光發(fā)射峰一致，不具有明顯的給受體性質(zhì)。且由于共軛體系增大，TPE-2TPAO相比于TPE-TPAO聚集體發(fā)光紅移。

圖6 TPE-TPAO(a)和 TPE-2TPAO(b)在THF/H2O混合溶劑體系中的發(fā)射光譜Fig.6 PL spectra of TPE-TPAO (a) and TPE-2TPAO (b) in THF/H2O mixtures with different fw

圖7 TPE-TPAO(a)和TPE-2TPAO(b)在THF/H2O混合溶液中的熒光照片F(xiàn)ig.7 Pictures in THF/H2O mixtures under UV illumination of TPE-TPAO (a) and TPE-2TPAO (b)

圖8 TPE-TPAO和TPE-2TPAO的熒光增強(qiáng)程度與水含量的關(guān)系Fig.8 PL intensity enhancements of TPE-TPAO and TPE-2TPAO as of function of fw

2.2.3絕對量子產(chǎn)率 分別測試TPE-TPAO和TPE-2TPAO在THF溶液中和固態(tài)條件下的PLQY，結(jié)果列于表1。TPE-TPAO和TPE-2TPAO在THF溶液中的PLQY分別為1.2%、2.0%，固態(tài)下的PLQY分別為95.5%、74.9%。因此，TPE-TPAO和TPE-2TPAO為典型的AIE分子，且固態(tài)具有很高的發(fā)光效率。

表1 兩種分子的光物理性質(zhì)Table 1 Optical data for the compounds

2.3 晶體結(jié)構(gòu)

為了進(jìn)一步探究分子固態(tài)下的高發(fā)光效率的性質(zhì)，通過石油醚/乙酸乙酯混合溶劑緩慢揮發(fā)的方式生長得到TPE-2TPAO的單晶，并通過單晶X射線衍射儀確定分子結(jié)構(gòu)，熒光照片示于圖9a，TPE-2TPAO晶體結(jié)構(gòu)中含有多個C—C單鍵相連的苯環(huán)，且TPE和TPA部分均為螺旋槳型構(gòu)型，TPE與TPA相連的苯環(huán)之間的二面角為30.5 °、33.3 °，分子結(jié)構(gòu)較為扭曲。溶液中，苯環(huán)分子可自由旋轉(zhuǎn)，激發(fā)態(tài)電子以非輻射躍遷的形式耗散能量，所以其溶液幾乎不發(fā)光。而在固態(tài)條件下(圖9b)，分子間存在多重C-H…π(3.019 ?、3.037 ?等)相互作用，苯環(huán)的分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受到抑制(restriction of ntramolecular rotation, RIR)，輻射躍遷成為激發(fā)態(tài)退激的主要途徑，從而產(chǎn)生強(qiáng)熒光。

圖9 TPE-2TPAO的晶體結(jié)構(gòu)(a)與堆積結(jié)構(gòu)(b)Fig.9 ORTEP drawing of TPE-2TPAO (a) and Crystal packing of TPE-2TPAO (b)

2.4 熱穩(wěn)定性與電化學(xué)性質(zhì)

用熱重分析(TGA)對兩分子的熱穩(wěn)定性進(jìn)行研究(圖10a)，結(jié)果顯示TPE-TPAO和TPE-2TPAO均具有良好的熱穩(wěn)定性，熱分解溫度(失重5%，Td)都大于400 ℃，TPE-TPAO和TPE-2TPAO的熱分解溫度分別為404 ℃、450 ℃，有利于后續(xù)同位素光源樣品的加工。

(a中N2氛圍，升溫速率10 ℃/min)圖10 TPE-TPAO和TPE-2TPAO的TGA曲線(a)與循環(huán)伏安曲線(b)Fig.10 (a)TGA, (b) Cyclic voltammetry of compounds TPE-TPAO and TPE-2TPAO

利用循環(huán)伏安曲線對兩分子的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測試(圖10b)。由循環(huán)伏安曲線的氧化電勢Eox，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式EHOMO=-(Eox+4.4)，可得TPE-TPAO和TPE-2TPAO的HOMO軌道能級值，再結(jié)合紫外-可見吸收光譜，ELUMO=EHOMO+Eopt，可得兩分子的LUMO軌道能級值，具體結(jié)果列于表2。電化學(xué)性質(zhì)表明，TPE-TPAO和TPE-2TPAO可以作為電子和空穴的傳輸材料，有利于提高輻致發(fā)光過程的轉(zhuǎn)換效率。

表2 兩種分子的電化學(xué)和前線軌道能級數(shù)據(jù)Table 2 Data of the electrochemical and frontier molecular orbital energy level of the two compounds

2.5 輻光轉(zhuǎn)換效率

新型AIE材料TPE-TPAO和TPE-2TPAO的相關(guān)參數(shù)列于表3。傳統(tǒng)ZnS:Cu材料的γop約為0.115，因此，由于背散射導(dǎo)致的能量損失，ZnS:Cu為AIE材料的4～5倍，這使得AIE材料作為高轉(zhuǎn)換效率輻致發(fā)光熒光層具有一定的優(yōu)勢。

TPE-TPAO和TPE-2TPAO發(fā)光效率的影響因素列于表4，根據(jù)計算，TPE-TPAO、TPE-2TPAO的輻光轉(zhuǎn)換效率理論計算值分別為28%、21%，而傳統(tǒng)熒光粉ZnS:Cu的輻光轉(zhuǎn)換效率理論計算值為19%。所以，由于AIE材料具有較高的固態(tài)發(fā)光量子效率，相比于傳統(tǒng)的ZnS:Cu在提高轉(zhuǎn)換效率上具有明顯的優(yōu)勢，是同位素光源熒光材料的理想選擇。

表3 兩個AIE化合物的初級電子背散射系數(shù)及相關(guān)參數(shù)Table 3 γop and related parameters of the two AIE compounds

表4 兩種分子的發(fā)光效率影響因素參數(shù)Table 4 Parameters of energy efficiency of radioluminescence of the two compounds

2.6 陰極射線發(fā)光模擬測試

化合物設(shè)計合成的目的是用于輻致發(fā)光器件的制備和性能研究，進(jìn)而討論聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料是否適合應(yīng)用于RLS。為了研究材料的結(jié)構(gòu)與輻致發(fā)光性質(zhì)之間的關(guān)系，利用陰極射線模擬放射源進(jìn)行輻致發(fā)光實(shí)驗(yàn)。

借助SEM對兩種分子的樣品形貌進(jìn)行表征，結(jié)果示于圖11。由圖11可知，兩種樣品均為形貌規(guī)整的微米級顆粒，且大小尺寸相對均勻。TPE-TPAO大小分布在5～15 μm之間，TPE-2TPAO大小分布在1～5 μm之間。為了模擬氚放射源，選擇5.6 kV、10.0 kV以及18.6 kV的加速電壓，分別測試兩種樣品在不同電壓值下的陰極射線發(fā)射譜圖，結(jié)果示于圖12。TPE-TPAO的最大發(fā)射峰位為506 nm，與THF/H2O混合體系中水含量為80%時的最大發(fā)射峰一致。TPE-2TPAO的最大發(fā)射峰位為536 nm，與THF/H2O混合體系中水含量為60%時的最大發(fā)射峰一致。說明樣品的發(fā)射峰隨著粒徑的大小而發(fā)生輕微的藍(lán)移或紅移，電子束激發(fā)發(fā)光(即輻致發(fā)光)與光致發(fā)光來源于相同的退激發(fā)過程。兩種熒光材料在不同加速電壓下，其發(fā)光強(qiáng)度均隨著加速電壓的增加而增加，未出現(xiàn)飽和情況，這是由于電子束在樣品中的穿透深度隨著加速電壓的增加而增加。加速電壓為5.7 kV、10.0 kV時，TPE-TPAO發(fā)光強(qiáng)度低于TPE-2TPAO，這是因?yàn)榧铀匐妷狠^低時，電子束穿透深度較淺，而TPE-TPAO相比于TPE-2TPAO的粒徑較大，輸出光效率低。加速電壓為18.6 kV時，

圖11 TPE-TPAO (a)與TPE-2TPAO(b)的SEM-CL圖Fig.11 SEM-CL photographs of TPE-TPAO (a) and TPE-2TPAO (b)

圖12 TPE-TPAO(a)與TPE-2TPAO(b)不同電壓下的陰極射線發(fā)射光譜Fig.12 Cathodoluminescence spectrum of TPE-TPAO (a) and TPE-2TPAO (b) on different accelerating voltage

電子束穿透深度較深，由于TPE-TPAO的發(fā)光效率高，其發(fā)光強(qiáng)度也相對較高。因此，發(fā)光強(qiáng)度與材料粒徑、發(fā)光效率、加速電壓等因素均相關(guān)。

3 結(jié)論

首次提出并設(shè)計了新型聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)材料作為同位素光源的新型熒光粉。通過鈴木偶聯(lián)反應(yīng)合成得到了兩種四苯基乙烯-三苯胺衍生物TPE-TPAO和TPE-2TPAO，這兩種化合物均具有明顯的聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)，其固態(tài)光致熒光量子產(chǎn)率分別高達(dá)95.5%和74.9%。通過理論計算分析得到理論輻光轉(zhuǎn)換效率分別為28%和21%，相比于ZnS:Cu的理論轉(zhuǎn)換效率19%具有明顯的提高，說明AIE材料在提高輻光轉(zhuǎn)換效率上具有明顯的優(yōu)勢，為實(shí)現(xiàn)同位素光源的自主創(chuàng)新和突破同位素光源提高輻光轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。通過陰極射線發(fā)光測試模擬了氚放射源激發(fā)下兩分子的發(fā)射光譜，其發(fā)射強(qiáng)度隨著加速電壓的增加而增加。同時，發(fā)光強(qiáng)度還與材料的發(fā)光效率和粒徑相關(guān)。該研究不僅拓展了AIE分子體系的應(yīng)用，并為進(jìn)一步獲得高效輻致發(fā)光器件提供了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。