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| 內容簡介： |
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《有机功能材料化学》是精细化工专业新工科系列教材之一，基于华东理工大学精细化工研究所最新研究成果编写而成，旨在为本科生乃至研究生介绍有机功能材料的工作原理、设计与合成、构效关系的精准调控以及应用开发等。本书设置了荧光化学传感器与分子探针、有机发光材料、有机光致变色材料、有机薄膜太阳能电池材料以及分子机器功能材料等章节，着重介绍这些功能材料的相关基础知识、工作原理、发展历史以及设计与合成，最后以典型实例展示相关的应用和研究进展。本书可作为高等学校化工类专业高年级本科生和研究生教材，亦可供有关研究人员和工程技术人员参考。
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| 關於作者： |
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王巧纯，华东理工大学教授，博士生导师。2004年华东理工大学应用化学专业博士毕业，曾获2006年全国百篇优秀博士论文及上海市科教党委系统十佳青年科技创新人才等荣誉，入选2007年上海市启明星人才计划。主要从事可操控分子机器及新型有机主体分子的设计与合成，实现了使分子机器能够在不同的运动状态下输出不同的光学信号，简易有效的光学表征有力地促进了分子机器的研究；制备了一系列葫芦脲家族大环分子。已在Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Rev.等国际期刊上发表论文及综述50余篇，参与多本相关领域有影响力国内外专著的编写，相关研究曾获国家自然科学二等奖，主持包括973课题、国家自然科学基金等项目十余项。
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| 目錄：
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第1章 有机功能材料化学基础 1
1.1 有机功能材料简介 1
1.1.1 引言 1
1.1.2 新材料与功能材料 2
1.1.3 功能材料的分类 3
1.1.4 典型有机功能材料 7
1.1.5 结语 8
1.2 结构化学与光物理概述 8
1.2.1 原子中电子的量子力学理论 8
1.2.2 分子中电子的量子力学理论 10
1.2.3 光物理过程 17
参考文献 21
第2章 荧光化学传感器与分子探针 22
2.1 荧光化学传感器简介 22
2.2 荧光化学传感器类型、工作原理及实例 23
2.2.1 光诱导电子转移型传感器 23
2.2.2 分子内电荷转移型传感器 26
2.2.3 受激二聚体型传感器 28
2.2.4 聚集诱导发光型传感器 32
2.2.5 共振能量转移型传感器 43
2.3 荧光化学传感器研究进展 54
2.3.1 比率型荧光分子探针及构建机理 55
2.3.2 硫化氢荧光成像探针 65
2.3.3 以硫化氢为靶点的诊疗探针体系 68
参考文献 71
第3章 有机发光材料 77
3.1 有机发光材料简介 77
3.2 有机荧光发光材料 78
3.2.1 荧光分子的构筑 78
3.2.2 荧光分子发光性质的相关参数 79
3.2.3 荧光影响因素 82
3.3 有机磷光发光材料 84
3.3.1 磷光的基本概念与参数 84
3.3.2 有机磷光材料的优势 85
3.3.3 增强有机室温磷光的策略 85
3.4 有机电致发光材料 86
3.4.1 荧光材料 88
3.4.2 磷光材料 89
3.4.3 热活化延迟荧光材料 89
3.4.4 主客体掺杂技术与主体材料 90
3.4.5 聚合物发光材料 92
3.5 有机发光材料的一些重要研究进展 93
3.5.1 振动诱导发光材料 93
3.5.2 有机室温磷光材料 96
3.6 展望 103
参考文献 104
第4章 有机光致变色材料 109
4.1 光致变色染料简介 109
4.2 光致变色染料的工作原理 110
4.2.1 光致变色机理的类型 110
4.2.2 光致变色相关参数及术语 113
4.3 光致变色染料的种类及合成方法 117
4.3.1 偶氮苯类 117
4.3.2 螺吡喃/螺嗪类 118
4.3.3 二芳基乙烯类 119
4.3.4 其他种类 120
4.4 光致变色染料的研究及应用进展 122
4.4.1 分子存储与逻辑运算 122
4.4.2 光致变色光电器件 134
4.4.3 光致变色晶体/液晶材料 138
4.4.4 光致变色生物应用 142
4.4.5 光致变色日用品 144
4.5 总结与展望 146
参考文献 148
第5章 有机薄膜太阳能电池材料 154
5.1 有机薄膜太阳能电池简介 154
5.2 染料敏化太阳能电池 155
5.2.1 染料敏化太阳能电池的发展历程 155
5.2.2 染料敏化太阳能电池结构与工作原理 156
5.2.3 染料敏化太阳能电池的性能评价 158
5.2.4 染料敏化太阳能电池吸光材料—敏化剂 160
5.2.5 总结与展望 169
5.3 有机太阳能电池 170
5.3.1 有机太阳能电池的发展历程 171
5.3.2 有机太阳能电池器件结构和分类 172
5.3.3 有机太阳能电池工作原理 174
5.3.4 有机太阳能电池光伏材料的设计要求 175
5.3.5 有机太阳能电池活性层材料 177
5.3.6 总结与展望 184
5.4 钙钛矿太阳能电池 185
5.4.1 钙钛矿太阳能电池的发展历史 185
5.4.2 钙钛矿太阳能电池的器件结构 186
5.4.3 钙钛矿太阳能电池工作原理 186
5.4.4 钙钛矿材料的结构、性质与制备 187
5.4.5 钙钛矿太阳能电池的电荷传输材料 189
5.4.6 钙钛矿太阳能电池稳定性 194
5.4.7 总结与展望 195
参考文献 196
第6章 分子机器功能材料 203
6.1 分子机器简介 203
6.2 分子机器的种类 204
6.3 分子机器的合成方法 207
6.3.1 轴连型分子机器的合成方法 207
6.3.2 互锁型分子机器的合成方法 208
6.4 分子机器的驱动方式 216
6.4.1 化学能 216
6.4.2 电能 217
6.4.3 光能 218
6.4.4 热能 221
6.4.5 溶剂的变化 222
6.5 分子机器运动状态的表征 222
6.5.1 紫外-可见吸收光谱法 223
6.5.2 核磁共振波谱法 223
6.5.3 循环伏安法 225
6.5.4 圆二色光谱法 226
6.5.5 荧光光谱法 226
6.5.6 单分子原位表征 227
6.6 固态分子机器功能材料 229
6.7 分子机器功能材料的应用 231
6.7.1 可做功材料体系 231
6.7.2 智能药物控释材料 233
6.7.3 智能催化剂 234
6.7.4 分子器件 237
6.8 总结与展望 240
参考文献 240
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| 內容試閱：
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材料的发展贯穿了人类社会的发展史。当前人类开始发起以智能化、信息化等为技术突破口的第四次工业革命，与前面三次工业革命一样，这一次技术进步也离不开新材料的支持。早在2010 年，国务院确定将新材料产业作为战略性产业加快培育和发展；之后2017年1 月，经国务院批准，工业和信息化部联合国家发展改革委、科技部、财政部研究印发了《新材料产业发展指南》，充分体现了我国对新材料行业的高度重视，新材料在我国未来发展中必将占据重要地位。作为新材料的重要组成部分之一，特别是近二十年来随着激光染料、光导材料、电致发光材料、高密度信息存储材料、有机半导体材料、有机非线性光学材料、有机太阳能电池材料等有机光电功能材料的蓬勃发展，有机功能材料逐渐广泛应用于生活、生产甚至国防等领域中，是功能材料最热门的前沿研究领域之一。
有机光电功能材料是华东理工大学应用化学专业具有重要影响力的一个研究方向，也是相关专业本科生和研究生必修的核心课程。二十多年前，田禾院士和陈孔常教授作为该专业的领路人，主导和编撰了诸如《高等精细化学品化学》《功能色素在高新技术中的应用》等广受欢迎和好评的教材。随着有机功能材料领域的研究热点不断涌现、研究成果日新月异，对新教材的需求越来越迫切。为此，我们组织编写了《有机功能材料化学》，旨在向学生介绍有机功能材料在信息、医学、能源等多个领域的最新技术动态及相关应用，以适应当前精细化工新工科专业人才培养需求。
本书共设置6章。第1章为有机功能材料化学基础，旨在让学生了解有机功能材料的种类，特别是其在国民经济、科学技术与国防建设发展中的重要性，增强学生的专业认同感和自豪感；之后进一步介绍了本课程相关的结构化学和光物理方面的基础知识。第2章到第6章则分别选取荧光化学传感器与分子探针、有机发光材料、有机光致变色材料、有机薄膜太阳能电池材料以及分子机器功能材料，着重介绍这些功能材料的工作原理、发展历史、设计与合成，以及国内外研究进展，特别是华东理工大学精细化工研究所在这些领域的研究进展，以期激发学生求知欲及对相关产品开发和技术研究的兴趣。
本书第1章、第6章由王巧纯编写；第2章由郭志前、赵春常、王巧纯、张志云编写；第3章由张志云、马骧编写；第4章由张隽佶编写；第5章由花建丽、吴永真编写。华东理工大学的研究生绘制了部分插图和收集参考文献，同时本书也得到了诸多同仁的宝贵建议，不再一一列举，在此一并表示由衷的感谢。
谨向在本书编写期间逝世的赵春常教授致以深切缅怀！
由于作者的水平有限，书中定有不足或遗漏之处，期待读者不吝指正。
编者
2025年1月
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