Generation of unconventional optical properties in triarylamine-based supramolecular polymers and molecular motors-based nanodevices - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2021

Generation of unconventional optical properties in triarylamine-based supramolecular polymers and molecular motors-based nanodevices

Génération de propriétés optiques non conventionnelles dans les polymères supramoléculaires à base de triarylamine et les nanodispositifs à base de moteurs moléculaires

Chuan Gao
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1428977
  • IdRef : 26287900X

Résumé

In this thesis we have investigated the unconventional optical properties of triarylamine-based supramolecular polymers and molecular motor-based materials, including room-temperature phosphorescence (RTP), localized surface plasmonic resonance (LSPR), and stimuli-responsive emission. In the first project, red emission was observed in the solid state of triarylamine-based self-assemblies, which was primarily attributed to the RTP thanks to the rigidification of appendant phosphor BrNp. In the second project, we studied the photo-oxidation behavior of triarylamine trisacetamides (TATA-Ac) and prepared TATA-Ac-based supramolecular nanoparticles with tunable sizes via precipitation. The oxidized nanoparticles display unique UV absorption bands, which are in agreement with the LSPR in metal nanoparticles. My last two projects are related to molecular motors, first, the motorized gels containing different fractions of gold nanoparticles (AuNPs) were synthesized, aiming at regulating the plasmonic coupling between AuNPs by light irradiation. However, the limited macroscopic contraction of the gels preclueded this observation. On the other hand, taking inspiration from the emission enhancement of contracted gels, we first demonstrated the aggregation-induced emission of molecular motor. Then we succeeded in regulating the emission intensity of 8-shaped molecular motors via mechanically-induced emission enhancement. Interestingly, to relieve the high conformational strain,the molecular motors in the tensed state could perform backward rotation through a thermally-activated pathway.
Dans cette thèse, nous avons étudié les propriétés optiques non conventionnelles des polymères supramoléculaires à base de triarylamine et de matériaux à base de moteurs moléculaires, notamment la phosphorescence à température ambiante (RTP), la résonance plasmonique de surface localisée (LSPR) et l'émission modulable par un stimulus. Dans le premier projet, une émission dans le rouge a été observée à l'état solide pour les auto-assemblages à base de triarylamine, ce qui a été principalement attribué au RTP grâce à la rigidification du groupement BrNp. Dans le deuxième projet, nous avons étudié le comportement de photo-oxydation de triarylamines trisacétamides et préparé des nanoparticules supramoléculaires à base de TATA-Ac avec des tailles ajustables par précipitation. Les nanoparticules oxydées présentent des bandes d'absorption UV uniques, qui correspondent au processus LSPR dans les nanoparticules métalliques. Mes deux derniers projets sont liés aux moteurs moléculaires. Tout d'abord, les gels de moteurs contenant différentes fractions de nanoparticules d'or (AuNPs) ont été synthétisés, afin de réguler le couplage plasmonique entre AuNPs par irradiation lumineuse. Cependant, la contraction macroscopique limitée des gels n’a pour l’instant pas permis de moduler cette propriété. D'autre part, en s'inspirant d’observations réalisées sur des gels contractés, nous avons d'abord démontré l'émission induite par l'agrégation du moteur moléculaire. Ensuite, nous avons réussi à réguler l'intensité d'émission de moteurs moléculaires sous forme de 8 sous l’influence du stimulus lumineux. Ainsi, afin de soulager la contrainte conformationnelle élevée, les moteurs moléculaires à l'état tendu peuvent effectuer une rotation inversée via une voie thermiquement activée.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04741195 , version 1 (17-10-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04741195 , version 1

Citer

Chuan Gao. Generation of unconventional optical properties in triarylamine-based supramolecular polymers and molecular motors-based nanodevices. Other. Université de Strasbourg, 2021. English. ⟨NNT : 2021STRAF033⟩. ⟨tel-04741195⟩
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