共轭聚合物荧光纳米粒子研究进展

近年来,共轭聚合物荧光纳米粒子因其优异的光学性能,在化学、医学和环境科学等研究领域显示了极其广阔的应用前景.相比于传统无机半导体荧光纳米材料,共轭聚合物荧光纳米粒子具有结构多样性、功能可设计性、生物相容性好等显著优势.本文从共轭聚合物荧光粒子的制备方法、光学性能、表面功能化修饰出发,重点讨论了近年来共轭聚合物纳米粒子作为荧光探针在细胞成像及生物化学检测方面的研究进展,阐述了当前研究的主要发展方向和仍需解决的问题.     

小分子基温敏聚合物纳米粒子的制备及在近红外二区荧光成像与光热治疗中的应用

以有机小分子4,9-二(5-9H-芴-2-基-噻吩-2-基)-6',7-联苯[1,2,5]噻二唑并[3,4-g]喹喔啉(TQF)为前驱体, 通过化学方法将其修饰为可引发可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)反应的小分子链转移剂TQF-苯基硫代链 转移剂（CTA）. 以TQF-CTA为链转移剂, 以偶氮二异丁腈为引发剂, 引发N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和 甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯(OEGMA)发生RAFT聚合反应, 合成了具有良好水溶性和较低临界溶解温度(LCST)的小分子基共聚物[TQF-P(NIPAAm-co-OEGMA), TPNO]. 将其直接溶于水中可制备成温敏的球形纳米粒子 TPNO NPs. 研究结果表明, TPNO NPs在温度大于LCST(35 ℃)时表现出一个明显的粒径变化和显著的荧光 增强行为(2.2倍), 并成功实现了对活体小鼠血管与肿瘤的明亮近红外二区(NIR-Ⅱ)荧光成像(FI). 同时, TPNO NPs有着良好的光热转换效率(PCE=29.8%), 通过体外细胞实验证明了其对细胞具有较好的光热治疗(PTT)效果.     

磁性三维氮掺杂碳纳米材料对6种双酚类化合物的吸附性能及其在泡腾分散微萃取中的应用

采用简单高温煅烧法成功制备了磁性钴镍基氮掺杂三维碳纳米管与石墨烯复合材料(CoNi@NGC),将其作为吸附剂用于水体中6种双酚类化合物(BPs)的吸附性能和机理研究。将CoNi@NGC复合纳米材料用作萃取介质,运用酸碱泡腾片的CO₂强力分散作用,开发了泡腾反应强化的分散固相微萃取前处理方法,结合高效液相色谱-荧光检测(HPLC-FLD)快速定量饮料中痕量BPs。采用扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱、氮气吸脱附、X射线光电子能谱和磁滞回线等技术手段对材料形貌结构进行表征,结果显示:该吸附剂成功实现氮元素的掺杂,且具有较大的比表面积(109.42 m²/g)、丰富的孔径及较强的磁性(17.98 emu/g)。吸附剂投加量、pH、温度、时间等因子优化试验表明:当pH=7,在初始质量浓度为5 mg/L的BPs混合溶液中投加5 mg CoNi@NGC, 298 K反应5 min,对双酚M(BPM)、双酚A(BPA)的吸附率分别高达99.01%和98.21%。作用90 min时对双酚Z(BPZ)、BPA、BPM的吸附率近100%。在吸附过程中,BPs与CoNi@NGC之间的整个吸附过程主要受氢键、静电作用和π-π共轭作用共同控制。整个吸附过程符合Freundlich吸附等温线模型和准二级动力学方程,吸附自发进行。进一步将CoNi@NGC作为萃取介质制备成磁性泡腾片,利用泡腾分散微萃取技术高效富集和提取6种盒装饮料中的BPs,优化了影响富集效果的泡腾片的存在与否、洗脱剂种类、洗脱时间、洗脱体积等关键因子,在最佳萃取条件下(pH=7,投加5 mg CoNi@NGC, 2 mL丙酮洗脱6 min),结合HPLC-FLD,新开发的泡腾分散微萃取方法提供的检出限为0.06~0.20 μg/L,定量限为0.20~0.66 μg/L,日内和日间精密度分别为1.44%~4.76%和1.69%~5.36%,在实际样品中不同水平下的加标回收率为82.4%~103.7%,在桃汁中检测到BPA和双酚B(BPB)分别为2.09 μg/L和1.37 μg/L。再生试验表明该吸附材料至少可以重复使用5次以上,显著降低了分析的试验成本。与其他方法相比,该方法具有灵敏度高、萃取速度快、环境友好等优点,在常规食品污染监测中具有较强的应用价值。     

铱配合物为能量受体的阴离子型聚芴合成及其蛋白质多糖检测

用Suzuki偶合方法合成了一系列铱配合物为能量受体,侧链为羧酸基团的阴离子型水溶性聚芴.聚芴(P4,P5,P6)中铱配合物含量分别为0%,2%和5%,聚芴P6在水溶液中具有较好的荧光能量荧光转移(FRET)效率.还研究了p H变化对聚合物水溶液荧光光谱性能的影响,结果表明当p H>8时,所含羧基以钠盐形式存在使聚合物具有较好的溶解性和较强的荧光强度,p H<8时,羧基以COOH形式存在,使聚合物溶解度降低造成聚集,荧光发生淬灭.并且进一步研究了不同的蛋白质和多糖对铱配合物含量为5%的聚合物(P6)的荧光光谱变化,如加入带正电荷的溶菌酶后可以发生比较明显的FRET现象,加入中性的血红蛋白后荧光强度略有下降,而疏水作用较强的组蛋白和带负电荷肝素的加入可以增强P6的荧光强度减弱聚合物的FRET,因此聚合物P6可以作为蛋白质和多糖的光学检测器.     

超级电容器用无定形水合二氧化钌材料及Nafion作粘接剂的电极制备研究

本文采用改性的中和反应和随后的热处理方法制备了较大产量的超级电容器用无定形水合二氧化钌材料(RuO2.0.93H2O),同时,制作了电极进行了电化学性能表征。实验中,以自制的喷雾装置和十二烷基磺酸钠(SDS)分别作为反应辅助技术和表面分散剂。经175℃处理前驱体后,实验获得了比表面积为223m2/g、蓬松状、深黑色无定形水合二氧化钌材料。研究了以Nafion为粘结剂和以碳纤维纸为集流体所制备电极的电化学性能。循环伏安实验(CV)结果表明,该合成材料具有较好的比电容(988F/g at 1mV/s)和倍率特性     

一种时序逻辑网络的快速设计方法

引用1984年尹克震提出的“开关函数的反演公式”,采用伪随机序列技术的思想,提出移位寄存器型时序逻辑网络的一种快速设计方法。     

渐变折射率光纤标量近似的微扰修正方法

在弱波导近似下,计及了折射率梯度的影响,把▽ε看作微扰项,应用微扰理论,给出了修正到任一级近似的标量场方程,建立了一级修正解的一般表达式,并给出了相关参量的确定方法。最后,以抛物线折射率剖面单模光纤为例,给出了简要分析结果。     

Xe偶－偶同位素低激发态性质的IBM2描述

通过考虑同类核子相干对Ｓρ、Ｄρ间的四极相互作用，在ＩＢＭＺ中对Ｘｅ偶一偶同位素１１６Ｘｅ—１３２Ｘｅ的低激发态能谱和Ｅ２跃过几率进行了理论分析．计算结果有效地改善了ＩＢＭ中这些核的准γ带能谱的Ｓｔａａｓｅｒｉｎｇ现象，较精确地描述了实验观察到的低激发态的性质．     

Structural Stability of CaCuMn6O12 under High Pressure and Low Temperature

In situ high pressure energy-dispersive x-ray synchrotron radiation diffraction and resistance experiments are carried out on CaCuMn6O12. Its crystal structure is stable in the measured pressure range. The equation of state of CaCuMn6O12 is obtained from the V/Vo - P relationship （V and Vo are the volumes at pressure P and at atmosphere）. The bulk modulus Bo is calculated based on the Birch-Murnaghan equation. Low temperature x-ray diffraction shows no phase transition occurring down to 160K.