《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。

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。

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