低苯乙烯含量的丁二烯-苯乙烯共聚物的激基缔合物荧光研究

本文报导一种低苯乙烯含量(5％,Wt.)的丁二烯-苯乙烯共聚物,经~1H NMR证明其分子链上不存在相邻苯乙烯单元。荧光光谱结果表明,它在良溶剂(二氯乙烷)的稀溶液状态下只呈现单分子荧光。从良溶剂-θ溶剂(二氯乙烷-甲醇体系)及稀溶液-浓溶液-固体之荧光光谱的变化,证明形成了链内非近邻生色团之间和链间生色团之间的激基缔合物(Excimer)。从固体与θ溶剂的激基缔合物荧光的比较,还可区分链内非近邻和链间苯环形成激基缔合物对荧光强度的贡献。这一结果对阐明高分子链内非近邻和链间激基缔合作用提供了新的证据,并有助于了解高聚物本体中相互穿透、相互缠结的无规线团的形态。     

聚[芳基二甲酸(聚四亚甲基醚二醇)酯]的激基缔合物荧光谱和结晶形态

以聚苯乙烯为例研究了柔性链高聚物在亚浓溶液区激基缔合物荧光的浓度依赖性。发现M_W6.09×10⁶线形窄分布聚苯乙烯θ溶液中的激基缔合物与单生色团荧光的比值I_E/I_M的浓度依赖性在亚浓溶液区是分数幂的,它应归因于动态接触之后相邻线团链段间的硬心体积效应。     

PBMA-b-PSt磺化嵌段离聚体在DMF溶液中的聚集行为

采用激基缔合物荧光光谱法研究了轻度磺化聚甲基丙烯酸丁酯－b－聚苯乙烯（PBMA-b－PSt）嵌段离聚体在极性溶剂N，N－二甲基甲酰胺（DMF）溶液中的聚集行为；发现嵌段离聚体的磺化度和浓度强烈影响溶液中聚合物链的聚集态结构，不同的磺化度样品具有不同的临界聚集浓度；随磺化度增加，聚合物链缠绕密集，形成具有多苯环的聚集体，而且当磺化度为摩尔分数x＝3．59％时，荧光发射光谱最大发射峰波长出现最大红移，临界聚集浓度最低，说明最容易形成多苯环聚集体，该磺化点可以认为是磺化聚甲基丙烯酸丁酯－b－聚苯乙烯体现离聚体行为和聚电解质行为的临界磺化度。     

疏水作用对光化学和光物理过程的影响 Ⅹ. 非平面分子2,2’-联萘在促簇性溶剂中的簇集和激基缔合物的形成

激基缔合物是由一个激发态分子和一个基态分子形成的复合物,组成激基缔合物的两个分子平面必须彼此平行呈夹心面包式构型^[1]。在某些情况下,两个芳香环在基态时就呈激基缔合物的构型并有很强的相互作用,形成基态复合物一二聚体^[2,3]。人们对平面结构的芳香化合物分子形成的激基缔合物已经进行了大量研究,并且注意到非平面的芳香化合物分子很难形成激基缔合物^[4]。     

荧光光谱法研究聚苯乙烯在良溶剂中的链构象变化

本文用分子内无辐射能量转移荧光光谱法研究了聚苯乙烯在良溶剂二氯乙烷和十氢萘中从极稀溶液到亚浓溶液的链构象转变.对比了无辐射能量转移荧光光谱法和聚苯乙烯激基缔合物荧光光谱法在研究聚苯乙烯溶液中的检测灵敏度差别,发现无辐射能量转移荧光光谱法在研究高分子链的构象转变方面,较激基缔合物荧光光谱法表现出更高的灵敏度和分辨率.无辐射能量转移荧光光谱法研究表明,当聚苯乙烯溶液浓度低于临界交叠浓度(C~*)时,随着浓度的增加,链的构象无明显变化,在C~*之下不存在所谓的动态接触浓度;当溶液浓度逐步提高,在预期的C~*区域内,荧光强度出现了明显的转折点,该值与理论推算的C~*数值一致;而且当浓度进一步增加时,在C~*以上,高分子链发生了显著的塌缩行为.研究表明,分子内无辐射能量转移荧光光谱法可以灵敏地检测C~*,而且C~*可以作为划分高分子链在溶液中构象转变的临界点.     

聚[芳基二甲酸(聚四亚甲基醚二醇)酯]分子间激基缔合作用的研究

合成了聚[2,6-萘二甲酸(聚四亚甲基醚二醇)酯](1)和聚[对苯二甲酸(聚四亚甲基醚二醇)酯](2);研究了它们在溶液和本体中的荧光光谱;论证了链间和链内非相邻生色团间有激基缔合作用存在。观察了聚合物1由稀到浓的氯仿溶液的激基缔合物荧光强度与单生色团荧光强度比值的变化,得到溶液中高分子线团的动态接触浓度C_s=0.26g/dL;亚浓区到浓区的转变浓度C~+=7g/dL。在聚合物1的本体中得到基态芳环层叠缔合物直接激发到激基缔合物的实验证据。     

时间分辨荧光光谱研究聚2-乙烯基萘与对苯二甲酸二甲酯形成的三分子激基复合物

本文研究了在稀溶液中,聚2-乙烯基萘分子内不同生色团之间相互作用后先形成分子内激基缔合物,然后与受体分子相互作用后再生成三分子激基复合物的机理。测定了聚2-乙烯基萘分子内激基缔合物的荧光寿命的r_2=18.83ns;形成三分子激基复合物的速度常数k_7=4.18×10~9(mol/L)~(-1)S~(-1),受扩散速度反应控制。首次提出了激基缔合物或激基复合物可能是形成三分子激基复合物的中间体,并提出了由激基缔合物再形成三分子激基复合物的光物理过程的理论模型。     

疏水基含量和微嵌段长度对缔合聚合物溶液弹性的影响

研究了疏水基含量和微嵌段长度对缔合聚合物,聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠-十六烷基二甲基烯丙基氯化铵)[P(AM-NaAA-C16DMAAC)],弹性行为的影响规律。研究结果表明,对于结构类似且具有相近零剪切粘度的缔合聚合物,疏水基含量越高,聚合物分子链间形成稠密网络结构的疏水缔合能力越强,其第一法向应力差N1越大,N1出现拐点处对应剪切速率越小,缔合聚合物溶液弹性越好;并且缔合聚合物溶液的弹性随着疏水微嵌段长度的增加先增加后降低,存在最佳微嵌段长度。因此,可以通过调整分子结构有效改变缔合聚合物溶液的弹性行为。     

α、ω-双香豆素长链化合物激基缔合物的研究

通过α、ω－双香豆素长链化合物详细研究了香豆素激基缔合物的荧光行办，通过吸收光谱、荧光光谱和激发光谱，考察了香豆素激基缔合物的发光位置与激发波长，借助单光子技术确定了形成的是分子内的激基缔合物，通过1HNMR谱研究了不同双香豆素长链化合物的构象分布，揭示了在水溶液中由于疏水相互作用促进了长链化合物分子内激基缔合物的形成．     

用分子间激基缔合物荧光研究聚苯乙烯良溶剂溶液——从稀区到亚浓区和浓区的转变

本文以分子间的激基缔合物荧光为探针,研究了线型聚苯乙烯-二氯乙烷溶液由稀溶液区到亚浓溶液区和浓溶液区的转交。由六个M_w=9.5·10~3-6.09·10~6单分散试样的激基缔合物荧光与单生色团荧光强度比值的浓度依赖性得到C_s∝M_W~(-0.10)和C~ 无分子量依赖性的结果。C_s是溶液中高分子线团尺寸由于邻近线团的存在而开始收缩的浓度,C~ 是溶液中高分子链段空间密度分布达到连续而大致均匀时的浓度。提出动态接触浓度C_s作为稀溶液与亚浓溶液的界限,C~ 作为亚浓溶液与浓溶液的界限。测定了聚苯乙烯-二氯乙烷溶液的[η]-M关系:[η]_(DCE)~(25℃)=1.545·10~(-2)M~(0.685)毫升/克。     

4-甲酰基4-苯乙烯基吡啶分子聚集行为的光谱研究

苯乙烯基吡啶化合物,由于它可能在医学方面^[1]和光电子功能材料^[2]方面有实际应用前景,已引起人们的兴趣。苯乙烯吡啶化合物的光化学性质类似于二苯乙烯化合物,在光照下可以发生顺-反异构反应^[3]、加成反应和二聚反应^[4]等不同的光化学反应。     

离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]结构微不均匀性以及微粘度的光谱探测

室温离子液体由于其极低的蒸汽压、比较好的热稳定性和化学稳定性、良好的分子结构与性能的可设计性等优点,作为一种新型的环境友好溶剂在很多领域有着广泛的应用.对于离子液体的微观结构和微观性能的研究是设计新型离子液体以及扩展离子液体应用的关键.本文通过荧光探针分子香豆素153(C153)的转动动力学和对微观环境敏感的荧光探针分子1, 3-二(1-芘基)丙烷(BPP)的稳态荧光光谱,探测和表征了烷基取代的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF₆])和与其具有相似结构的醚键官能化的离子液体1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([moemim][PF₆])的微观结构和微粘度. C153探针分子在离子液体[bmim][PF₆]中的转动过程具有快、慢两个组分表明离子液体[bmim][PF₆]内部存在松散和紧密的两种结构微区;而C153探针分子在离子液体[moemim][PF₆]中的转动动力学只存在一种过程,说明醚键的引入使得[moemim][PF₆]内部趋于一种类型的微环境.通过C153探针分子的转动时间研究发现,醚键官能化的离子液体[moemim][PF₆]的微粘度小于烷基链取代的离子液体[bmim][PF₆],同时通过BPP探针分子的二聚体激基复合物(excimer)与单体(monomer)荧光发射强度的比值(I_E/I_M)研究也证明这一结果.醚键的引入使得离子液体[moemim][PF₆]相对于离子液体[bmim][PF₆],侧链的极性更大、柔顺性更好,同时醚键有可能作为氢键的受体与阳离子形成氢键从而削弱离子液体中阴、阳离子间的相互作用,使得离子液体[moemim][PF₆]的微观环境比离子液体[bmim][PF₆]更为均一,同时具有更小的微粘度.     

Photophysical properties of discogenic triaryl pyrylium salts Excimer migration in columnar liquid crystals

The photophysical properties of a homologous series of 2, 4-6-triaryl pyrylium tetrafluoroborates substituted by six alkoxy chains (C_nH_2n+1O, n = 2, 3, 4, 5, 8, 12) are reported. in dilute solution, the electronic absorption and fluorescence spectra do not depend on the length of the alkoxy chains while both fluorescence lifetimes and fluorescence quantum yields increase when the chain length increases. Monomer and excimer fluorescence is observed with the pure compounds; the steady state and time resolved emission spectra and the decay kinetics which do not depend on the chain length suggest that the columnar structure exist with very short lateral chains. Excimer lifetimes determined in the liquid-crystalline phases follow an exponential law as a function of the reciprocal temperature: τ ∝ exp (E_M/RT). The activation energy for excimer migration is 0.046 eV, 0.061 eV and 0.087 eV respectively for n = 5, 8 and 12.     

聚苯乙炔立体结构与光致发光性能关系的研究

使用有机金属铑、金属钨 /四苯基锡催化剂体系聚合苯乙炔 ,分别获得了高产率和高分子量的聚苯乙炔 .使用UV ,IR ,NMR ,GPC等分别对聚合物结构进行了表征 .采用不同波长的激发光对聚合物荧光性能进行研究 ,详细分析了聚合物结构与荧光性能之间的关系 .研究结果发现 ,不同聚合物结构对聚合物荧光性能产生很大影响 ,规整性高的聚合物 ,将有较高的发光量子效率 ;聚合物规整性差 ,将可能导致多个荧光发光结构点 ,其荧光强度降低 .聚合物荧光光谱研究将对某些共轭聚合物结构的规整性分析提供一些有用的信息     

支化侧链偶氮无规共聚物中空和类囊泡聚集体研究

研究了支化侧链型偶氮无规共聚物(PMAPB6P-AA)在THF/H2O混合溶液中的自组装行为.研究发现,通过缓慢增加体系的水含量,可以制备出具有中空结构的非球形聚集体.调节聚合物的初始浓度,可以得到不同粒径的聚集体.聚集体中偶氮生色团的光致异构化速率与异构化程度随聚合物初始浓度的增大而减小.在此基础上,采用更加缓慢的增加水含量的方法,使聚合物分子进行充分的疏水聚集与H-聚集,制备出类囊泡状聚集体.在紫外光照射条件下,观察到类囊泡聚集体发生了光致解聚集.     

基于碳点-铕的比率荧光探针可视化检测四环素

结合四环素对碳点(CDs)的荧光猝灭及对铕离子(Eu ³⁺)的荧光增强作用, 建立了一种肉眼可辨的比率荧光分析方法用于水样中四环素残留的便捷检测. 通过优化CDs/Eu ³⁺比例、 溶液pH值等实验条件, 使检测体系对四环素的荧光响应呈现由蓝色→粉色→红色的颜色转变过程, 易于通过肉眼进行分辨和半定量分析. 实验结果表明, 2种荧光探针响应比(I₆₁₈/I₄₄₀)的对数值与四环素的浓度在20~100 nmol/L范围内呈线性关系, 方法的检出限为1 nmol/L. 将该方法应用于江水样品中四环素的加标检测, 获得了较好结果.     

Self-assembling of helical poly(phenylacetylene) carrying L-valine pendants in solution, on mica substrate, and on water surface

In the present work, we investigated self-assembling of a poly(phenylacetylene) carrying L-valine pendants (PPA-Val) in a water/methanol solution, upon evaporation of the solution on mica, and on the water surface. With intercalation of a fluorescence probe of Ru(phen)2(dppx)2+ (phen = 1,10-phenanthroline, dppx=7,8-dimethyldipyridophenazine) into the hydrophobic cavities associated by the PPA-Val chains, their helical structures were directly detected in solution with an in situ fluorescence microscope. Helical aggregates were observed with AFM upon evaporation of the solvents, suggesting that the helical structures in the solution are the building blocks of the helical aggregates. Self-assembling structures of PPA-Val on the water surface were, however, very different from that formed upon evaporation of its THF solution on the mica surface. The polymer chains associated into a monolayer of extended fibers on the water surface, whereas superhelical fibers formed on the mica surface. Water molecules play a critical role in inducing the polymer to form diverse morphological structures in its bulk solution and on its surface. In solution, the isotropic hydrophobic effect drove the polymer chains to form superhelical aggregates, while on the water surface, the hydrophobic effect concentrated mainly on the lateral part of the polymer, thus giving a monolayer of extended fibers.     

新型染料敏化体系──荧光素染料碘鎓盐的光谱研究

本文合成了一系列荧光素类染料碘盐,并研究了其光谱及光化学性质。结果表明,通过改变结构,可改变它们的吸收光谱。提出可用I_Ⅰ/I_Ⅱ值来表征这类化合物在溶剂中的相对解离程度。随溶剂极性,染料母核C-6位周围(C-7,C-8位)空间位阻增大和染料母核上吸电子取代基增多,I_Ⅰ/I_Ⅱ值增大,它们的相对解离程度升高,光谱性质显着变化,光化学反应速度下降。在极性和非极性溶剂中,浓度对光谱和光化学性质具有不同的影响。显示这类化合物除可用作可见光敏化聚合和交联的光引发体系外,还可能用作探针探测周围环境的变化。     

Solvent and concentration effects on fluorescence emission in MEH-PPV solution

We systematically studied the excitation and the fluorescence steady-state spectroscopy of poly[2-methoxy-5-(2′-ethylhexoxy)-p-phenylene vinylene] (MEH-PPV) in two solvents and several concentrations. Fluorescence spectra were recorded for solutions in several concentrations (10⁻⁵ mg/ml to 10⁻³ mg/ml), showing that tetrahydrofuran (THF) and toluene solvate the polymer chain differently. Dilute solution (10⁻⁵ mg/ml) in THF exhibit broader fluorescence spectra due to greater conformation disorder. The degree of the aggregation depends on both the solvent and the polymer concentration. Aggregation is promoted in toluene solution and hindered in THF solvent.     

芘与人血清白蛋白和牛血清白蛋白结合位点微环境极性的差异

利用芘(Pyr)的微环境极性探针性质, 采用稳态荧光光谱、 荧光共振能量转移技术结合分子对接法, 对比分析了Pyr分别与人血清白蛋白(HSA)和牛血清白蛋白(BSA)作用机制的差异. 结果表明, HSA和BSA中Pyr的I₁/I₃平均值分别为1.36和0.92; Pyr与HSA和BSA的结合常数分别为1.86×10⁷和1.71×10⁵ L/mol; Pyr与HSA和BSA中色氨酸残基表观距离分别为2.37和2.34 nm. Pyr在HSA和BSA中不同的结合位点位于ⅠB子域和ⅠA子域, 其结合位点周围氨基酸残基的极性是影响Pyr I₁/I₃值的主要原因之一. 实验证实Pyr与HSA和BSA结合作用位点处的微环境极性存在差异.