TPA-DCPP 是一種有機(jī)小分子熱激活延遲熒光（TADF）材料，具有以下顯著特征：

一、分子結(jié)構(gòu)特征

• 組成與構(gòu)型：TPA-DCPP 的分子式為 $C_{54}{H}_{34}{N}_6$，以二氰基取代的菲并吡嗪核（DCPP）為電子受體，三苯胺（TPA）為電子給體，通過苯環(huán)橋聯(lián)形成 D-π-A-T-D 型分子結(jié)構(gòu)。

• 分子內(nèi)氫鍵：分子內(nèi)可形成氫鍵，增強(qiáng)剛性及平面度，抑制非輻射衰減，提升發(fā)光效率。

二、光電性能特征

• TADF 機(jī)制：通過分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（ICT）實(shí)現(xiàn)單線態(tài)-三線態(tài)能級差（ΔEST）極小化（<0.1 eV），使三線態(tài)激子可通過熱激活返回單線態(tài)并延遲發(fā)光，理論上激子利用率可達(dá) 100%。

• 光譜特性：

• 薄膜發(fā)射峰：純薄膜中發(fā)射峰位于 708 nm（近紅外），摻雜薄膜中發(fā)射峰位于 606–630 nm（紅色延遲熒光）或 692–710 nm（近紅外發(fā)射）。

• 光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PLQY）：在摻雜薄膜中高達(dá) 73–90%，純薄膜中因非輻射衰減略低。

• 能級參數(shù)：HOMO 能級為 -5.3 eV，LUMO 能級為 -3.52 eV，帶隙為 1.78 eV。

三、熱穩(wěn)定性特征

• 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）：高達(dá) 165℃，表明材料在高溫下仍能保持固態(tài)結(jié)構(gòu)，不易發(fā)生相變或軟化。

• 熱分解溫度（Td）：在 5% 重量損失時，熱分解溫度 ≥ 508℃，顯示出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，適用于高溫加工環(huán)境。

四、應(yīng)用特性

• OLED 顯示：

• 非摻雜器件：外部量子效率（EQE）為 2.1%，發(fā)射帶在 λ=668 nm 處。

• 摻雜器件：EQE 接近 10%，發(fā)射帶同樣在 λ=668 nm 處，與具有相似電致發(fā)光光譜的較有效的深紅（DR）或近紅外（NIR）磷光 OLED 相當(dāng)。

• 氣體傳感：

• NH? 傳感：基于 TPA-DCPP 的有機(jī)半導(dǎo)體薄膜可用于室溫氨氣（NH?）傳感，檢測限低至 500 ppb（在 98% 相對濕度下），具有高靈敏度、快速響應(yīng)與恢復(fù)特性、長期穩(wěn)定性及選擇性。

• 傳感機(jī)制：NH? 分子與 TPA-DCPP 薄膜表面的活性位點(diǎn)發(fā)生相互作用，導(dǎo)致電導(dǎo)率或熒光強(qiáng)度變化，從而實(shí)現(xiàn)對 NH? 的檢測。

• 其他光電應(yīng)用：

• 光催化：TPA-DCPP 的 TADF 特性使其可作為光敏劑，用于光催化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高效的光能轉(zhuǎn)換與存儲。

• 太陽能電池：作為光吸收層材料，TPA-DCPP 可提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

• 熒光探針：高熒光量子產(chǎn)率與優(yōu)異的光穩(wěn)定性使其成為理想的熒光標(biāo)記物，可用于生物成像、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。

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