发光高分子材料分解
光降解高分子
光降解高分子光降解高分子是一种利用光能将高分子材料分解为低分子化合物的方法。
随着环境污染问题的日益严重，对可降解材料的需求也越来越迫切。
光降解高分子正是一种绿色环保的解决方案。
高分子材料是一类由大量重复单元组成的大分子化合物，如塑料、橡胶等。
由于其结构稳定，常常难以降解，对环境造成严重污染。
而光降解高分子的原理是利用光能的作用，将高分子材料分解为低分子化合物，从而实现降解的效果。
光降解高分子的原理主要包括两个方面：光吸收和化学反应。
高分子材料能够吸收光能，将其转化为内部的化学能。
当光能达到一定强度时，高分子链内的键能被断裂，导致高分子材料的分解。
此外，光能也可以引发高分子链上的化学反应，进一步加速分解过程。
在光降解高分子的过程中，光源的选择非常重要。
常用的光源包括紫外线灯、可见光灯等。
不同波长的光源对于不同类型的高分子材料具有不同的降解效果。
例如，紫外线灯对于含有芳环结构的高分子材料具有较好的降解效果，而可见光灯对于含有吡咯环结构的高分子材料具有较好的降解效果。
除了光源的选择，光降解高分子的效果还受到其他因素的影响。
温度是一个重要的因素，适当的温度可以加速光降解的反应速率。
此外，光照时间和光照强度也会对光降解高分子的效果产生影响。
通常情况下，较长的光照时间和较高的光照强度可以促进降解过程。
光降解高分子具有许多优点。
首先，光降解过程是一种无毒无害的方法，不会产生有害物质。
其次，光降解可以在常温下进行，无需额外能量的输入，节约能源。
此外，光降解还具有选择性，可以对特定类型的高分子材料进行降解，有利于资源的回收和再利用。
然而，光降解高分子也存在一些挑战。
首先，不同类型的高分子材料具有不同的结构和化学性质，因此需要针对不同的高分子材料进行光降解条件的优化。
其次，光降解过程中产生的低分子化合物可能具有一定的毒性，需要进行处理和处理。
此外，光降解需要较长的时间，对于大规模应用来说，需要解决处理效率的问题。
光降解高分子是一种具有潜力的环境友好技术。
高分子发光材料
高分子发光材料有机发光材料与无机发光材料相比，以其易合成、易加工、成本低、质轻、发光颜色全等特点越来越受到关注。
近几年以有机发光材料制备的发光器件已临近应用阶段，成为当前流行的液晶显示器件的强力竞争对手。
目前研究比较活跃的有聚噻吩、聚苯胺、聚毗咯、聚笏⑺等。
2.1高分子光致发光材料2.1.1简介高分子光致发光材料是将荧光物质（芳香稠环、电荷转移络合物或金属）引入高分子骨架的功能高分子材料。
高分子光致发材料均为含有共轭结构的高聚物材料。
2. 1.2发光机理高分子在受到可见光、紫外光、X一射线等照射后吸收光能，高分子电子壳层内的电子向较高能级跃迁或电子基体完全脱离，形成空穴和电子.空穴可能沿高分子移动，并被束缚在各个发光中心上，辐射是由于电子返回较低能量级或电子和空穴在结合所致。
高分子把吸收的大部分能量以辐射的形式耗散，从而可以产生发光现象⑻。
2.1.3分类按照引入荧光物质而分为三类2. 1.3. 1高分子骨架上连接了芳香稠环结构的荧光材料，应稠环芳烃具有较大的共轭体系和平面刚性结构，从而具有较高的荧光量子效率。
其中广泛应用2. 1.3. 2共轭结构的分子内电荷转移化合物有以下几类2.1.3.2. 1两个苯环之间以一C=C一相连的共轭结构的衍生物⑼如图2。
吸收光能激发至激发态时，分子内原有的电荷密度分布发生了变化。
这类化合物是荧光增白剂中用量最大的荧光材料，常被用于太阳能收集和染料着色。
图2共轭结构的衍生物2 .1.3.2 .2香豆素衍生物no-⑵如图3。
在香豆素母体上引入胺基类取代基可调节荧光的颜色，它们可发射出蓝绿岛红色的荧光，已用作有机电致发光材料。
但是，香豆索类衍生物往往只在溶液中有高的量子效率，而在固态容易发生荧光猝灭，故常以混合掺杂形式使用。
图3香豆素衍生物2. 1.3. 3高分子金属配合物发光材料，许多配体分子在自由状态下并不发光，但与金属离子形成配合物后却能转变成强的发光物质。
8—羟基喹琳与Al、Be、Ga、In、Sc、Yb、Zn、Zr等金属离子形成发光配合物［⑶。
聚集诱导发光(aie)在功能高分子材料中的应用
聚集诱导发光（本人E）在功能高分子材料中的应用一、概述功能高分子材料是一种具有特定功能的材料，广泛应用于光电器件、生物医学、催化等领域。
近年来，聚集诱导发光（本人E）材料作为一种新型的发光材料，受到了研究者们的广泛关注。
本人E材料具有不溶于水的特性，有机溶剂中可溶，具有高效的发光性能，其在功能高分子材料中的应用具有重要意义。
二、本人E材料的特性1. 不溶于水的特性本人E材料不溶于水，这使得它在水性体系中具有独特的应用优势。
在生物医学领域，本人E材料可以用于细胞成像和药物传递系统中。
2. 有机溶剂中可溶在有机溶剂中，本人E材料可以完全溶解，形成溶液状。
这使得本人E 材料可以被方便地喷涂在各种基板上，应用于光电器件领域。
3. 高效的发光性能本人E材料在激发状态下能够发出强烈的荧光，具有高效的发光性能。
这使得本人E材料在光电器件领域具有广阔的应用前景。
三、本人E材料在功能高分子材料中的应用1. 光电器件本人E材料可以被应用于有机发光二极管（OLED）、柔性显示器等光电器件中。
由于本人E材料具有高效的发光性能和良好的溶解性，可以制备出高性能的光电器件。
2. 生物医学本人E材料可以被用于细胞成像和药物传递系统中。
由于本人E材料不溶于水，可以避免在生物体内发生溶解，并且具有高效的发光性能，能够清晰地观察细胞结构和功能。
3. 化学催化本人E材料可以被用于催化反应。
由于本人E材料具有高效的发光性能，可以通过荧光方法来研究催化反应的动力学和机理。
四、本人E材料在功能高分子材料中的发展趋势1. 多功能化未来的本人E材料将会朝着多功能化方向发展，不仅具有发光性能，还能够具有温敏性、光敏性等多种功能。
2. 高性能化随着本人E材料的研究不断深入，其性能将会不断提高，使得其在功能高分子材料中的应用更加广泛。
3. 应用领域拓展本人E材料在功能高分子材料中的应用领域将会不断拓展，涵盖更多的领域。
五、结论本人E材料作为一种新型的发光材料，在功能高分子材料中具有重要的应用意义。
高分子材料的光降解和光氧化过程
高分子材料的光降解和光氧化过程摘要：高分子材料是现代社会广泛应用的全能新材料，它为现代社会的发展奠定了重要的基础，为高科技的不断创新提供了不竭动力。
高分子材料在自然环境中暴露,就会逐渐发生老化,引起老化的外界因素有日光、臭氧、氧、雨、雪、温度、湿度等。
本文分析了高分子材料的光降解和光氧化过程。
关键词：高分子材料；光降解；光氧化过程日光辐射的紫外光能量是引发高分子材料光氧老化的主要因素。
通常日光在空间的能量分布可以延伸到2 00毫微米以下,但是由于大气臭氧层的吸收作用,使到达地球表面辐射能的波长,几乎都在29 0毫微米以上一、高分子材料的概述生命体是由高分子组成的，高分子是由数个原子共价键链接的大分子，高分子的分子量具有数量多、易分散的特点。
我们通常把有相对较高分子质量的高分子化合物看作高分子材料的基础。
高分子材料无处不在，例如纤维（丙纶、涤纶、棉纶、腈纶）、橡胶（乙丙橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶）、塑料（PS、PE、PVC、PP）等等，高分子材料已经深入到了我们的日常生活中。
高分子材料有很多优点，如弹性高、质量轻、绝缘性好、密度小，并且还具备耐磨性、耐腐蚀性以及耐热性等多种性能。
通过对其深入的研究与分析，使我们可以利用科学技术创造新的高分子材料，进而为人们的生活提供便利，促进社会的发展。
二、高分子材料的发展史高分子材料按来源分可以分为3种：第一种是天然高分子材料；第二种是半合成的高分子材料；第三种是合成的高分子材料。
天然高分子材料构成了生命体，是生命体的源头，也是生命体进化的基础。
人类早在远古时代就开始使用兽皮、树枝等天然高分子材料。
随着时代的发展，人类对天然高分子材料进行加工，从而得到了纸张、棉织物、树胶等材料，大大提高了人们的生活质量。
19世纪，人类对高分子材料的探索进入了新的阶段，通过化学技术加工天然高分子材料，进而研发了半合成高分子材料。
20世纪初，人类合成了高分子酚醛树脂，这标志着合成高分子材料时代的到来。
高分子材料的光学亮度与发光机制研究
高分子材料的光学亮度与发光机制研究摘要：高分子材料的光学亮度与发光机制是当前材料科学研究领域的热点之一。
光学亮度作为一种重要的物理性能指标，对于材料的应用具有重要意义。
本文将介绍高分子材料的光学亮度和发光机制的研究进展，包括发光材料的分类、光学亮度的定义与评价以及不同发光机制的研究。
一、引言随着人们对材料性质的需求不断提升，高分子材料作为一类重要的功能材料，其在光电、显示、传感等领域得到了广泛应用。
而光学亮度作为一个重要的评价指标，在高分子材料的研究中占据着重要地位。
本文旨在探讨高分子材料的光学亮度与发光机制，为材料科学研究和应用提供参考。
二、高分子材料的光学亮度分类1. 荧光材料荧光材料是一类能够将电能或光能转化为荧光的材料，其具有良好的发光特性和较高的光电转换效率。
荧光材料的发光机制主要有激发态传能和自激励辐射两种方式。
以聚苯乙烯为代表的高分子荧光材料在有机光电器件和生物荧光成像等领域具有广阔的应用前景。
2. 磷光材料磷光材料是一类通过磷光激发产生发光的材料，其发光机制主要由磷光矢量耦合效应和电荷传输机制共同作用。
磷光材料的发光特性使其成为照明和显示领域的重要候选材料。
3. 共振发光材料共振发光材料是一类通过共振增强效应产生高强度发光的材料，其发光机制主要依赖于光学共振和多光子吸收。
共振发光材料可以在光学器件中实现高亮度和高效率的发光，因此在LED和激光器等领域有着广泛的应用。
三、光学亮度的定义与评价方法光学亮度是表征材料发光强度的物理量，通常用亮度单位流明/平方米（lm/m²）来表示。
光学亮度的评价可以从发光强度、光谱特征及色彩特性等方面进行。
常用的评价指标包括光谱辐射功率、亮度温度、色坐标等。
四、高分子材料的发光机制研究进展1. 激子共振激子共振是高分子材料中常见的一种发光机制，它由高分子材料中的载流子与激子相互作用而产生。
激子共振的发光机制主要包括激子重组和激子晶格耦合。
研究激子共振有助于提高高分子材料的光学亮度和发光效率。
电致发光高分子材料
• 1990年,英国剑桥大学Friend等人在首次报道了以共轭聚合 物聚对苯撑乙烯(PPV)为发光层材料制成单层薄膜夹心式聚 合物发光器件，其器件的驱动电压为 14V ，发黄绿光，外 量子效率仅为 0.05% ，但是这一研究成果开辟了发光器件 的 一 个 新 领 域 —— 聚 合 物 电 致 发 光 器 件 (PLED) 。 Nature,1990,347,539
• 在 PPV主链乙烯基上引入氰基 后，提高了 CN-PPV 的电子亲 和力，它的氧化还原电位为 0.6V ，能隙 Eg 为 2.1ev ，具 有明亮的红色荧光。 • 在 PPV 的苯环上引入双苯基或 多苯基侧链，由于取代基的引 入产生位阻效应使共轭平面发 生扭曲，使有效共轭长度变短， 导致其发射波长蓝移，获得了 发 蓝 光 的 PPV 衍 生 物 （ DPPPV）。
聚合物电致发光的性能评价：
• 一般来讲，聚合物发光材料和器件性能的 优劣可以从发光性能、电化学性能和电学 性能等方面来评价。 • 主要包括：发射光谱、发光亮度、发光效 率、发光色度、器件寿命、材料的能级和 能隙、发光阀值电压、功耗、电流与电压 的关系、发光亮度与电压的关系等。
PLED的发光机制：
电致高分子应用：
字段式LED
点式LED
点阵式LED
光柱式LED
白色LED照明灯
地砖灯
礼品灯 手电筒
发展历史：
• 上世纪 60 年代人们开始关注有机电致发光现象。 • 1963 年 Pope 等人以电解质溶液为电极，在蒽单晶 (厚度：20µ m)的两侧加 400 V 直流电压时，观察到 了蒽的蓝色电致发光；之后， Helfrich ， Williams 等人继续进行了研究，并将电压降至 100V 左右， 获得了高达 5%光子/电子的外量子效率。 • 1982 年，Vincett用真空蒸镀法制成了 50 nm 厚的 蒽薄膜，进一步将电压降至 30V 就观察到了蓝色发 光，但其外量子效率仅为 0.03% 左右，这主要是电 子的注入效率太低以及蒽的成膜性能不好而存在易 穿的特点。
光功能高分子材料综述
常州轻工职业技术学院毕业论文课题名称：感光高分子材料系别：轻工工程系专业：__ 高分子材料加工技术__ _班级：10工艺试点学生姓名：刘振杰指导教师：卜建新感光高分子材料【摘要】本文主要介绍了感光高分子的发展简史以及感光高分子的分类和在日常生活中、工业中的应用，主要研究重氮树脂型光敏材料、自组装型超薄胶印版、化学增幅与无显影光刻胶及刻蚀技术，和当今感光高分子的主要研制课题。
【关键词】感光高分子感光聚合物光致变色高分子一、简介随着现代科学技术的发展，感光高分子材料越来越受到重视。
所谓感光高分子材料就是对光具有传输、吸收、存储和转换等功能的高分子材料。
二、研究方向21世纪人类社会将进入高度信息化的社会，光与半导体相融台的高技术将引人注目。
高分子材料的感光特性引起科学界和工业界的兴趣。
高分子材料的功能特性主要有：①化学变换功能(感光树脂、光学粘接剂、光硬化剂等)。
②物理变换功能(塑料光纤、光盘、非球面透镜、非线性光学聚合物、超导聚合物等)。
②医学化学功能(抗血栓性聚合物人工畦器等)。
④分离选择功能(微多 L膜、逆透过膜等) 由此可见，具有感光的高分子材料占居多数，它们的产品在市塌占有的份额很大。
像非线性高分子材料这样的尚未达到实用化的高分子材料更是为数众多该材料的通感光与光的化学、物理变化功能是有很大差别的。
前者的典型代表是光纤和各种透镜。
对这些材料不殴要求透明性强。
如要求、光纤材料从可见光到近红外光范围内的透明性极其严格。
标准的塑料光纤(POF)是由PMMA制成的，具c—H 基，故不能避免红外吸收。
为了提高透明性而研制羝化物光纤。
用于制作透镜的材料必须具南高范围的折射率和分散特性这一点，有机高分子材料与无机玻璃类材料相此，者处于劣势。
塑料材料具有优良的成形性，宜用来生产诸如形状复杂的非球面透镜等高性能透镜。
CD用的透镜，主要是用PMMA材料制作。
制作透镜用的PMMA工业材料市塌规模看好要求它具有优良的耐热性和低的吸水性其中具有脂环式结构的塑料市埸将有扩大趋势。
高分子材料的电致发光
小分子蓝光材料5，Tg=207 oC，可以溶于常见的 有机溶剂中，能隙为2.91eV
EL器件7.7V时，亮度为300cd/m2，效率为1.22lm/W，最 大发光波长为424nm，基本上为纯蓝光发射。
1980年在金属催化剂催化下，通过2，5-二 溴噻吩的缩聚，获得了不带取代基的聚噻 吩。 1985年首次将烷基引入聚噻吩的3位，制成 烷基聚噻吩，PATs或P3ATs。 此后，不断合成出各种取代聚噻吩。 3位引入碳原子数目大于4的烷基时，聚噻 吩可溶于氯仿等有机溶剂中。
取代基对聚噻吩的光电性质的影响
在主链上插入硅原子，打断共轭长度，使材料发光效率有所 提高，缺点是共轭主链载流子迁移率下降。
（５）使载流子从电极注入器件后，获得载流子传输 平衡的材料对器件性能的提高至关重要。
将齐聚噻吩与电子传输能力好的噁二唑单元共聚后，既获 得了电子和空穴传输平衡的聚合物，使器件性能提高；
同时，共聚物的发光波长随噻吩的数目增多而红移（蓝至 绿至橙光）。
当芴臂超过一定长度就可以得到饱和红光。 芴臂的引入使得卟啉具有相当好的溶解性，芴环 的位阻效应也使材料在固态溥膜中不发生聚集.
量子效率是卟啉化合物2倍多。
苯为核心的芴的超支化合物14溶于常见有机溶剂 最大吸收和发射波长分别在310 nm和330 nm (THF)， 有望成为一种良好的蓝光材料
6.3.5芴的纳米晶或者纳米乳夜类电 致发光材料
高分子发光材料的特点：
1、 可以避免晶体析出 2、来源广泛、可以根据特定性能进行分子设计 （通过分子设计还可设计分子、超分子水平上具有 特定功能的发光器件，实现能 带调控，得到全色 发光的优点 ）
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应用与发展
答 辩 人： 指导老师： 专 业：高分子材料与工程 班级：
发光高分子材料的分类
按发光原理分类 1.光致发光材料 1.1高分子骨架上连接了芳香稠环结构的荧光材料 。 例如：芘的衍生物
按发光原理分类 1 光致发光材料 1.2 共轭结构的分子内电荷转移化合物 1.2.1 两个苯环之间以C=C键相连的共轭结构的 衍生物
一方面,从分子结构的角度来看,现在所采用的发光 高聚物材料大多是由链状的有机大分子组成,因此具 有典型的准一维的特征;另一方面,由于链的弯曲， 链间的耦合、支链位置的随意性、制备中热转换的 不彻底性等因素的存在,它又是一种高度无序的体系. 实验中发现,如果PPV薄膜发生晶化(有序化),其发光 效率反而会极大地降低.对这种特殊的无序体系中电 子结构的正确描述,仍然是固体物理学科中没有完全 解决的问题..
这种材料的发光频率处于可见光范围之内,而且颜 色可以进行调整. 它们价格便宜、重量轻、厚度薄,具有良好的力学 性能,可以制成大面积的发光二极管
材料的优点：
电子结构的基本特点
从电子能带结构来看,发光高聚物材料是一种有机半 导体,其导带和价带之间有一定的能隙 .在正常情况下, 导带和价带中都没有载流子 , 因此是不导电的 .我们可 以选用一种功函数较低的金属,贴在高聚物薄膜的一边 ,作为阴极,再选用一种功函数较高的金属 ,贴在高聚物 薄膜的另一边 ,作为阳极 .如果能使得阴极金属中电子 费米能级的位置接近于高聚物的导带底部的位置,而阳 极金属中电子费米能级的位置接近于高聚物的价带顶 部的位置,那么在阳极和阴极之间加上一定的偏置电压 后 ,就会从阴极向其导带注入电子 ,而从阳极向价带注 入空穴.
按发光原理分类 1 光致发光材料 1.2 共轭结构的分子内电荷转移化合物 1.2.2香豆素衍生物
按发光原理分类 1 光致发光材料 1.2 高分子金属配合物发光材料 例如:8一羟基喹啉与Al、Be、Ga、In、Sc、 Yb、Zn、Zr等金属离子形成发光配合物。
按发光原理分类 2.光致发光材料 2.1 芴类电致发光材料
这些进入PPV薄膜内部的电子和空穴,在一定的条件 下会发生复合而湮灭(也就是电子从导带跃迁到空穴所 对应的价带空能级上),其多余的能量就作为光子而辐 射出来,从而形成电致发光.这样,电子和空穴注入时的 输运过程以及电子-空穴对在高聚物内部存在时的形态, 就成为了解其发光PPV及有关材料的电致发光现象的 发现为研制新一代发光器件开辟了一条途径,同 时也向基础理论研究工作者提出了新的问题.对 这方面研究工作的开展,一方面将推动有关的应 用研究,另一方面将有助于能带理论、无序理论 及光电子学理论等学科领域的发展.
应用
根据导电性，材料可分为绝缘体、半导体、金属导体、超导体。有机 聚合物通常都是绝缘体，像尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯等都是最常见的 绝缘体。但是自从70年代末发现了导电聚合物之后，这一传统的观念 逐渐被打破了。 ——海外高分子科学的新进展 共轭聚合物及其点至发光器件 目前所研究的高分子发光材料主要是共轭聚合物，如聚苯、聚噻吩、 聚芴、聚三苯基胺及其衍生物等。还有聚三苯基胺，聚咔唑，聚吡咯， 聚卟啉[8]及其衍生物、共聚物等，目前研究得也比较多。
高分子金属配合物发光材料， 许多配体分子在自由状 态下并不发光，但与金属离子形成配合物后却能转变成强 的发光物质 8—羟基喹啉与 Al、Be、Ga、In、Sc、 Yb、Zn、Zr 等金属离子形成发光配合物
3
电致发光高分子
1 芴类电致发光材料 聚芴 1 （如图） 是一种具有刚性平面联苯结构的化合物, 可以通过苯环上有限的几个反应点,特别是 9 位碳,得到一 系列衍生物。 因此,聚芴也已成为一种非常重要并被许多 学者认为最有很有应用前景的一类材料。
按发光原理分类 2.光致发光材料 2.1香豆素类有机电致发光材料
按发光原理分类 2.光致发光材料 2.1聚对苯乙炔-噻吩共轭聚合物电致发光材料
按发光原理分类 2.光致发光材料 2.1聚对苯撑乙烯(PPV)类电致发光材料
发光高分子材料的结构与 制备
光致发光高分子
荧光物质而分为三类
3聚对苯乙炔-噻吩共轭聚合物电致发光材料
聚对苯乙炔(PPE)具有相似于 PPV 的结构,在溶液中 显示很高的荧光效率,有望作为发光材料.聚对苯乙炔主 链引入噻吩基团,不仅改善了溶解性,而且提高了分子量, 以期获得性能更好的电致发光材料。
单体的合成路线
聚合物的合成
发光高分子聚合物
实验发现,用多种高聚物材料[如PPV(聚对苯基乙 烯 )] 构成薄膜或调制型薄膜 , 再在其两边加上不同 的金属材料所组成的阳极和阴极 , 就可制成性能良 好的发光二极管(LED)
1 高分子骨架上连接了芳香稠环结构的荧光材料 ， 应稠环芳烃具有较大的共轭体系 和平面刚性结构，从而具有较高的荧光量子效率。 其中广泛应用的是芘的衍生物，如 图
2
共轭结构的分子内电荷转移化合物
（1）两个苯环之间以-C=C-相连的共轭结构的衍 生物如图 吸收光能激发至激发态时，分子内原有的 电荷密度分布发生了变化。 这类化合物是荧光增白 剂中用量最大的荧光材料，常被用于太阳能收集和 染料着色。
2香豆素类有机电致发光材料
香豆素化合物具有优异的光学特性,是很好的荧光材 料、激光染料和非线性光学材料,并在分子器件方面 具有独特的性能 反应路线可以简单的表达为：
聚合方法
以 42N,N2 二乙基氨基水杨醛、 氰乙酸乙酯、 22 氨基 242 氯苯酚一步法合成香豆素有机电致 发光材料发光体,具有原料易得,操作简单等优点, 工业化可行性强。 较佳的工艺条件为：氰乙酸乙 酯、42N,N2 二乙基氨基水杨醛、22 氨基 242 氯 2 苯酚、苯甲酸(催化剂)的摩尔比为 1∶1∶1∶0.5,以正丁醇为溶剂,反应温度 115℃,反应时间 6～8h,产物收率可达到 65% 。
（2）香豆素衍生物
在香豆素母体上引入胺基类取代基可调节荧光的颜色，它们可发 射出蓝绿岛红色的荧光，已用作有机电致发光材料。 但是，香豆素类 衍生物往往只在溶液中有高的量子效率， 而在固态容易发生荧光猝灭 ，故常以混合掺杂形式使用。
（3）吡唑啉衍生物
它们均可在吸收光后分子被激发、进而引起分子内的电荷转 移而发射出不同颜色的荧光，均有较高的荧光效率。