分子印迹聚合反应中致孔剂选择的紫外光谱分析

在制备分子印迹聚合物的过程中,模板分子与功能单体的结合程度直接影响到分子印迹聚合物的吸附性能,适宜的致孔剂对模板分子与功能单体之间的作用力影响巨大.采用紫外光谱分析法,研究了模板分子香兰素与功能单体丙烯酰胺(AM)在3种致孔剂乙腈、四氢呋喃和乙酸乙酯中相互作用力的大小.实验结果发现,香兰素与AM在乙腈致孔剂中,227nm处的紫外吸收峰发生蓝移,蓝移5nm,且吸收峰增强,表明两者之间发生较强的氢键作用力;而它们在另两种致孔剂中作用力很微弱.因此,加入功能单体后光谱改变越大分子间作用力越强,由此制备的分子印迹聚合物的吸附性能越好.     

分子印迹聚合反应中功能单体与模板分子间作用力的光谱分析

要获得吸附性能良好的非共价型分子印迹聚合物,聚合前模板分子与功能单体的结合程度至关重要。而相关研究报道较少。文章采用紫外光谱并结合红外光谱分析法,研究了模板分子穿心莲内酯与功能单体丙烯酰胺(AM)在3种溶剂乙腈、四氢呋喃和乙酸乙酯中相互作用力的大小。实验结果发现,穿心莲内酯与AM在乙腈溶剂中,224nm处的紫外吸收峰发生蓝移,蓝移5nm,且吸收峰增强,红外光谱中O—H伸缩振动峰发生蓝移,蓝移近8cm-1,N—H伸缩振动峰蓝移近6cm-1,表明两者之间发生较强的蓝移氢键作用力;而它们在另两种溶剂中作用力很微弱。因此,加入功能单体后光谱改变越大分子间作用力越强,识别点的选择性越好,由此制备的分子印迹聚合物吸附性能越好。     

甲基蓝-钛酸盐纳米聚合物薄膜的光谱和光学非线性研究

 为了满足光学非线性器件设备对工作材料的要求,探究具有高阶非线性效应的固态薄膜材料的制备方法,并对其光学特性进行表征,采用化学插入法,将甲基蓝染料分子插入到具有纳米量级的层状钛酸盐片间,制备了甲基蓝-钛酸盐纳米聚合物薄膜,通过吸收光谱和荧光光谱的测定,发现薄膜的吸收峰相对于染料溶液发生了明显的蓝移,表明染料分子在纳米片间是H-聚集排列。进一步应用单光束连续He-Ne激光Z-扫描技术研究了样品的非线性光学特性,结果显示：插入染料分子的钛酸盐纳米MB/HTO聚合物薄膜具有“负”的非线性折射率,在低功率连续激光作用下聚合物薄膜的非线性折射率系数n2的量级为10-10 m2/W。     

罗丹明6G在醇溶液中的荧光频移特性分析

罗丹明6G在甲醇、乙醇、乙二醇溶液中均发出较强的荧光。当醇溶液浓度为33.3%时,基本不存在频移现象。当醇溶液浓度为99.7%时,荧光峰发生蓝移或红移,分析认为该频移是由罗丹明6G和醇类物质分子相互作用(如氢键、静电吸引)导致激发态能量升高、荧光峰蓝移,与醇类物质分子中羟基OH的孤对电子跃迁导致荧光能量降低、荧光峰红移,这两种因素相互竞争的结果,且在高浓度醇溶液中,羟基OH数量越多,红移越明显。     

辛硫磷分子印迹聚合物的合成

以辛硫磷为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,在甲醇溶液中制备了辛硫磷分子印迹聚合物.该聚合物对模板分子具有良好的选择性,用作液相色谱固定相,很好地分离了模板分子及其结构类似物,结果令人满意.     

酸性溶液中姜黄素的紫外-可见和荧光发射光谱研究

研究了溶液酸度对姜黄素紫外-可见和荧光发射光谱的影响。当溶液pH 6.87时,姜黄素的结构为酮-烯醇式,紫外-可见和荧光发射光谱均表现为单峰;当溶液pH值为1.36和0.55时,姜黄素的酮氧原子结合H~+,减小了姜黄素分子在溶液中的团聚,因此荧光发射光谱的强度极大增加;当溶液中H~+的浓度增大为3mol·L~(-1)时,强酸环境促使姜黄素分子双酮式结构的生成,紫外光谱中出现肩膀峰,荧光发射光谱的强度降低。     

SiO2包覆共轭聚合物CN-PPV纳米探针的制备与荧光性质

采用纳米沉淀法制备了半导体聚合物CN-PPV纳米粒子,并用改进的Stber方法对纳米粒子进行包覆,获得了发光稳定的SiO2/CN-PPV纳米粒子。用动态光散射(DLS)及透射电镜(TEM)方法对粒子尺寸进行了表征,结果表明包覆前的CN-PPV纳米粒子平均粒径约为30 nm,包覆获得SiO2/CN-PPV纳米粒子的平均粒径约为60 nm。通过紫外-可见吸收光谱及荧光光谱对包覆前后纳米粒子的发光性质进行了比较,发现共轭聚合物CN-PPV包覆后的发射光谱与包覆前相比发生了小的蓝移,表明共轭聚合物的分子构型可能发生了微小变化。SiO2包覆可以提高聚合物发光分子的光稳定性,并且提供用于生物分子耦联的表面,这类材料有望在生物医学成像中获得应用。     

新型三腈基呋喃衍生物光谱特性的研究

通过两步反应合成了一种带有新型电子给体的D-π-A型三腈基呋喃衍生物(DCDHF-2-V),并采用旋涂法制备出与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混均匀的聚合物薄膜.采用UV1700紫外可见分光光度计和F-4500荧光分光光度计研究了该化合物在不同极性溶剂以及薄膜状态下的吸收光谱和荧光光谱特性.结果表明,在薄膜状态下化合物的吸收峰有一定蓝移,吸收带变宽.随溶液极性的增加,荧光光谱的最人峰值波长逐渐红移,分子的荧光量子产率以及斯托克斯位移也有较大变化.据此计算出DCDHF-2-V分子激发态与基态偶极矩之差为35.68×10-30C·m,并根据双能级模型确定了分子的二阶非线性极化率β随波长的变化情况,当激光基频波长为1064 nm时,β为3323.4×10-40m4/V.     

纳米银对表面吸附核黄素分子光谱性质的影响

采用氧化还原法制备了纳米尺寸的银溶胶,研究了纳米银粒子对核黄素(Riboflavin,Ri)水溶液吸收光谱和荧光光谱的影响.Ri溶液中加入纳米银粒子,随着纳米银浓度的增大,吸收强度不断增强,372 nm处吸收峰红移,而444 nm处吸收峰蓝移,同时发生荧光猝灭现象.从无辐射通道增强、纳米银表面局域场减弱及Ri分子第一激...     

紫外光引发模板聚合阳离子聚丙烯酰胺及其污泥脱水应用

阳离子聚丙烯酰胺是污水和污泥处理中常用的一种絮凝剂,传统方法制备的阳离子聚丙烯酰胺因阳离子单体随机分布, 电荷过于分散, 导致其在絮凝时不能充分发挥阳离子单体的电中和作用,为此本研究尝试使用一种新型方法制备阳离子聚丙烯酰胺,即以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为单体,分别以两种不同分子量的聚丙烯酸钠(PAAS)为模板,使用紫外光引发模板聚合法制得模板聚合物TPDA1和TPDA2,同时使用紫外光引发聚合法制得非模板聚合物(NTPDA)作为对比。使用红外光谱(FTIR)、氢核磁共振图谱(1H NMR)、扫描电镜(SEM)等方法对制得的聚合物进行表征,并通过污泥脱水试验研究其污泥脱水效率。波谱分析结果表明,添加模板提高了DMDAAC单体的活性,促使聚合物分子中形成DMDAAC连续分布的阳离子单体嵌段结构,从而提高了聚合物的絮凝性能,尤其是电中和作用;SEM扫描显示模板聚合物的具有较大的比表面积和分形维数;污泥脱水试验表明,模板聚合物具有较好的污泥脱水性能和较宽pH应用条件,当模板聚合物TPDA1投加量为50 mg·L-1,污泥pH为8时,其具有最佳污泥脱水效率,污泥含水率降至最低值72.5%。模板分子量对聚合物属性也存在影响,分子量较低的模板制得的聚合物具有相对较好的污泥脱水效率。     

半导体聚合物量子点-亚甲基蓝荧光能量转移体系测定水中Bi~(3+)

基于半导体聚合物量子点和亚甲基蓝间的荧光共振能量转移构筑了一种铋离子荧光探针。亚甲蓝通过静电作用吸附到半导体聚合物量子点表面使其荧光发生猝灭。铋离子存在时,由于它与半导体聚合物量子点的结合力强于亚甲蓝,使体系的能量转移得到抑制,荧光恢复。在最优化条件下,线性范围为0~0.5%mol/L(R=0.995 5),最低检出限为16 nmol/L。该方法成功用于湖水中的Bi3+测定,结果令人满意。     

半花菁分子激发态的动力学特性研究

本文利用不同波段的时间分辨荧光和三维荧光谱对半花菁分子激发态的动力学特性进行了研究。在半花菁／花生酸交替的Y型多层膜中,半花菁分子形成的H－聚集体引起其三维荧光谱蓝移,并且荧光峰随时间的变化逐渐向红光方向移动。由于聚集体内所有分子间的相互作用（耦合）相干叠加,使得LB膜中的半花菁分子的激发态寿命比溶液寿命要短,由激发态较高振动能级向低能级过渡较快,因而不同波段的起始发光时间相差也较小。     

基于多酸与1 ,4 ,5 ,8-萘二酰亚胺衍生物的稀土有机-无机杂化材料的设计与合成

基于有机-无机杂化材料的理念,利用稀土硝酸铽[Tb（NO₃）₃]、有机配体BINDI (BINDI=N,N′-双（5-间苯二甲酸）-1,4,5,8-萘二酰亚胺)及Keggin型多酸H₄SiW₁₂O₄₀·26H₂O在溶剂热的条件下反应,成功合成出多酸基稀土配位聚合物Tb₄[SiW₁₂O₄₀]·[BINDI)]₂·[DMA]₁₆。采用X-射线单晶衍射仪、X-射线粉末衍射仪、红外光谱仪、热重分析仪、紫外-可见吸收光谱仪、元素分析仪、荧光光谱仪和电子顺磁共振仪对稀土聚合物的结构组成、热稳定性、发光性能以及光致变色性能进行了表征。X-射线单晶衍射分析发现该稀土配位聚合物结晶于Tetragonal晶系,空间群为P4₂/n,展现出3D手性双螺旋网络结构特征,其中多酸阴离子SiW₁₂O₄₀(简写为{SiW₁₂})镶嵌在稀土有机基团形成的孔道中;红外及紫外吸收光谱分析发现稀土Tb3+与配体（BINDI）配位成键;荧光光谱表明,在380 nm的激发波长下,配体显示出最强荧光发射峰,位于441 nm处,而化合物的最强发射峰位于471 nm处。由于三价铽离子不易被氧化也很难被还原,所以化合物的荧光发射不能归因于金属与配体之间的电子辐射跃迁,且化合物的发射峰与配体的发射峰比较相近,因此荧光主要是配体BINDI的发光。另外Tb(Ⅲ)离子的特殊跃迁发射带没有出现是因为在荧光测试时由于光照的原因导致样品的颜色发生了突变,即发生了光致变色的现象,导致光诱导电子转移以致荧光猝灭。引起金属配合物荧光猝灭的原因通常是光致电子转移,而电子转移的方向是配体中的电子向金属空轨道转移（LMCT）所致,形成配合物后其最大发射峰红移或蓝移是由电子转移导致分子内电子分布的改变,从而引起HOMO-LUMO能隙的减小或增大所致,与配体荧光光谱相比,化合物的发射峰发生了红移。此外,电子顺磁共振结果表明由于化合物中的BINDI配体在紫外与可见光照射下发生电子转移形成配体自由基,以及多酸在光激发下,发生W5+→W6+的过程进一步促进该化合物发生光致变色现象。因此,该化合物具有极其敏锐光致变色的性质。     

碳热还原法合成LaSi_3N_5∶Ce~(3+)蓝色荧光粉及其发光性能研究

利用碳热还原法制备了LaSi_3N_5∶Ce~(3+)蓝色荧光粉,重点研究了原料中掺C量和退火对样品纯度及发光性能的影响。通过X射线衍射仪和荧光光谱仪分别表征样品的晶体结构和发光性能。研究结果表明:1 600℃时能够合成主相为LaSi_3N_5∶Ce~(3+)的荧光粉。在360nm紫外光激发下样品可获得波段范围在380~600nm的单峰宽带发射谱,归结于Ce~(3+)的5d-4f的能级跃迁。当n_C/n_(La)=4/1时样品发光强度达到最大,并且光谱出现先红移后蓝移的现象。经过退火的样品的发光强度与退火前相比提高了60%~345%。将热处理后的n_C/n_(La)=4/1的样品与商用YAG混合涂覆在UV芯片上(λ_(em)=365nm)封装成WLED,证实了LaSi_3N_5∶Ce~(3+)在白光LED领域潜在的应用价值。     

Oxide/polymer nanocomposites as new luminescent materials

It is demonstrated that nanocomposites, consisting of an electrically insulating oxide core and PMMA coating exhibit strong luminescence. This luminescence is connected to the interface, where PMMA is bond via a carboxylate bonding to the surface. In this case, luminescence is originated at the carbonyl group of the coating polymer. With decreasing particle size, this emission shows a blue shift, following a law inversely the ones found for quantum confinement systems. For semi-conducting oxides, such as ZnO, this interface related emission is found additionally to quantum confinement phenomena.     

Optical properties of conjugated polymers having linear carbon moieties

Alternate conjugated copolymers consisting of phenylene or biphenylylene unit and linear carbons unit such as cumulene and polyyne were synthesized. The optical property of these polymers was investigated by UV–Vis and fluorescence spectroscopies. Among cumulene-type polymers, the polymer having allene moiety showed a unique hypsochromic shift and intense blue fluorescence in solution, while poly(phenylenebutadiynylene)s, typical of polyyne-type linear conjugated polymers, showed fluorescence in the region from blue-green to green in high efficiency besides thermotropic liquid crystalline property. Substituent effects of the polymers on optical property as well as the band structure were evaluated on the basis of Hammet parameters, which was utilized for designing of the polymers. The poly(arylenebutadiynylenes)s were applied in polymer LED. The devices consisting of ITO/PEDOT-PSS/emitting polymer/Ca/Al realized EL emissions in the region covering RGB colors.     

Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy Study on the Photophysical Behavior of Quantum Dots

Room-temperature time-resolved luminescence measurements on single CdSe/ZnS quantum dots (QDs) are presented. Fluorescence emission spectra were recorded over periods of up to 30 minutes with a time resolution as small as 6 ms. For QDs in ambient air, a clear 30–40 nm blue shift in the emission wavelength is observed, before the luminescence stops after about 2–3 minutes because of photobleaching. In a nitrogen atmosphere, the blue shift is absent while photobleaching occurs after much longer times (i.e., 10–15 minutes). These observations are explained by photoinduced oxidation. The CdSe surface is oxidized during illumination in the presence of oxygen. This effectively results in shrinkage of the CdSe core diameter by almost 1 nm and consequently in a blue shift. The faster fading of the luminescence in air suggests that photoinduced oxidation results in the formation of non-radiative recombination centers at the CdSe/CdSeO_x interface. In a nitrogen atmosphere, photoinduced oxidation is prevented by the absence of oxygen. Additionally, a higher initial light output for CdSe/ZnS QDs in air is observed. This can be explained by a fast reduction of the lifetime of the long-lived defect states of CdSe QDs by oxygen.     

1-苯胺基萘-8-磺酸盐在各种固体基质中发光特性的研究

1-苯胺基萘 - 8-磺酸盐 (ANS)在不同的固体基质中发光特性的研究发现 :(1 ) ANS分子发射峰位置与在甲醇溶液中相比 ,发生明显的蓝移 ,可能是由于约束在固体基质中的荧光分子的运动受到一定的限制而接近单分子发光的行为。与纯粉末 ANS荧光相比 ,发生红移。ANS在极性的滑石基质中 ,发射峰移向更短的波长 ,在非极性的石蜡基质中移向更长的波长 ,反映固体基质微观环境的变化。 (2 ) ANS分子荧光寿命明显缩短 ,主要原因是在固体基质中 ,荧光发射速率常数 kf 增大。 (3) ANS分子相对量子产率明显增大 ,荧光分子运动受限 ,减弱分子之间的相互作用 ,减小了由于碰撞引起的猝灭 ,分子结构刚性增强。该结果对于研究固体基质的物化性质、探讨光化学反应中能量转移现象具有重要意义。     

核黄素在不同极性溶剂中的光谱特性研究

实验测得核黄素在水、二甲基亚砜(DMSO)和三氯甲烷三种不同极性溶剂中的稳态吸收光谱、荧光光谱和时间分辨荧光光谱,研究了溶剂对核黄素光谱性质的影响。实验结果表明,在不同极性的溶剂中,核黄素的吸收峰位置几乎不变,而荧光光谱峰值随着溶剂极性的增大而出现红移。这是由于溶质分子的电子激发及溶剂化效应引起的电子重新分布导致它在极性溶剂中第一激发单重态能级的变化。在时间分辨荧光光谱实验中,核黄素在水溶液中荧光寿命也高于在其他两种溶剂中,荧光寿命的延长可归因于核黄素与氢键对体溶剂之间的分子间氢键相互作用。应用Gaussian09软件,采用密度泛函理论和含时密度泛函理论,结合基于密度的溶剂化模型,对不同极性溶剂中的核黄素分子进行基态和激发态优化和计算。通过前线分子轨道分析,核黄素的受激跃迁属于苯环和含氮杂环上的π电子向苯环及C N,C O共轭双键的反键轨道π*的跃迁。分子偶极矩的计算结果表明,核黄素分子的第一激发态偶极矩大于基态偶极矩,偶极矩的增大,导致溶质与溶剂分子之间的相互作用的增大。而溶剂分子与溶质分子基态和激发态的相互作用程度不同,使得吸收峰和荧光峰出现不同变化情况。极性越大的溶剂越有利于对激发态的稳定作用,使激发态能量降低,相应的发射波长发生红移。最后,通过分子表面静电势和弱相互作用分析,在水溶剂中考虑氢键作用对核黄素分子光谱的影响。多聚体结构的理论吸收和发射峰值更接近实验结果,说明多聚体结构合理。水分子二聚体与核黄素形成的环状结构,有利于提高核黄素分子的刚性,有利于荧光的发射,减少非辐射跃迁的几率,荧光寿命延长。     

Influence of preparation and storage conditions on photoluminescence of porous silicon powder with embedded Si nanocrystals

The time changes of photoluminescence (PL) characteristics of porous silicon (porSi) powder during storing in different ambients have been reported. A porous silicon material with embedded Si nanocrystals of size of few nanometers was prepared by an electrochemical method from 10 to 20 Ωcm p-type Si wafers, and both constant and pulse current anodization regimes were used. A powder with a submicron average particle size was obtained by simple mechanical lift-off of the porous layer followed by additional manual milling. The air, hexane, and water as storage media were used, and modification by a nonionic surfactant (undecylenic acid) of the porSi surface was applied in the latter case. Dependence of PL characteristics on preparation and storage conditions was then studied. A remarkable blue shift of a position of PL maximum was observed in time for porSi powders in each storage media. In water suspension a many-fold build-up (10–30) of PL intensity in a time scale of few days was accompanied by an observed blue shift. Photoluminescence time behavior of porSi powders was described by a known mechanism of the change of porSi PL from free exciton emission of Si nanocrystals to luminescence of localized oxidized states on the Si nanocrystal surface.