非共价键自组装制备聚对苯撑乙炔/聚丙烯酸水溶性荧光纳米粒子及其光物理行为研究

通过功能化聚对苯撑乙炔(含羟基与氨基)和聚丙烯酸之间的非共价键自组装制备了一系列含共轭聚合物的水溶性荧光纳米粒子, 并进行了相关结构和光学性质表征. 研究表明, 纳米粒子的大小和聚丙烯酸/聚对苯撑乙炔质量比直接相关. 光物理性质研究表明, 形成水溶性纳米粒子后, 疏水的聚苯撑乙炔链在纳米粒子中易于形成π-链间聚集, 其光物理性质与其在薄膜态时相似.     

小分子铱配合物及其电致发光

由于磷光金属配合物可以同时利用单线态和三线态激子发光,使有机电致发光器件的理论内量子效率达到100%,突破了25%的极限。因而以磷光金属配合物为发光材料制成的器件备受关注。在这些金属配合物中,铱配合物由于具有较强的发光特性、发光波长可调性、较好的热稳定性和电化学稳定性以及能够形成便于蒸镀的中性分子,而成为最有应用潜力的电致磷光材料。本文综述了近几年铱配合物磷光材料在分子设计与合成方法、发光机理及器件构筑等方面的研究进展。特别介绍与讨论了磷光铱配合物的两种发光机理,即基于同配体铱配合物或异配体铱配合物的主配体到中心金属离子的电荷转移三线态(³MLCT)发射和基于异配体铱配合物的辅助配体三线态(³LC)发射。根据反应条件的差异,归纳总结了合成铱配合物常用的4种方法以及合成fac式和mer式的铱配合物的方法。还根据材料的发光颜色及其电致发光的不同,对磷光铱配合物材料进行了分类与讨论。此外,简要介绍了用于器件制作的主体材料。最后,展望了金属有机配合物电致磷光材料的发展前景,并提出了今后磷光材料的发展方向。     

基于荧光共轭聚合物的金属离子检测

以聚乙炔、聚芴、聚噻吩、聚苯撑为代表的荧光共轭聚合物,由于具有独特的光学性能、自组装性能和结构与性能的可调控性,可作为优异的光学传感材料。利用其具有较高摩尔消光系数和荧光量子产率的特点,可设计具有较高灵敏度和选择性的传感器,这已成为生物传感领域的研究热点。以荧光共轭聚合物为基础的金属离子检测,最初是以非水溶性的共轭聚合物为主,通过金属离子与聚合物链上特定基团(如吡啶、冠醚)的结合引起的聚合物荧光性质的变化可实现对某些离子的检测。在共轭聚合物主链上引入亲水性侧链,可大大增强共轭聚合物的水溶性,为金属离子的生物传感检测提供了新的思路,例如可引入能与金属离子结合的生物分子(如DNA、糖基等)来设计传感策略,进一步提高检测的特异性和灵敏度。本文综述了近年来以非水溶性和水溶性荧光共轭聚合物为传感材料,对具有重要生物学意义的重金属离子(Hg²⁺、Pb²⁺)、过渡金属离子(Cu²⁺、Eu³⁺、Ni²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Ru³⁺、Ag⁺)和碱金属离子(K⁺、Na⁺、Li⁺)进行高灵敏度检测方面的研究进展,并对该领域的发展前景进行了展望。     

电致荧光变色材料的主要分类及变色机理

电致荧光变色是指在外加电压作用下材料的发光颜色发生变化的现象,具体表现为荧光的开/关或颜色变换的切换过程。近几年因其在离子传感器、信息显示、生物分析以及光学成像和信息存储等领域的潜在应用,受到科研工作者的广泛关注。电致荧光变色材料可以将电化学信号转变为直接可见的视觉信号,所以也被认为是最有应用前景的智能材料之一。本文阐述了近年来电致荧光变色材料的主要研究进展,专注于介绍电致荧光变色材料的分类(包括双官能团分子、荧光团和聚合物)及其变色机理,并着重讨论了它们的结构特点以及特定的应用。同时提出这类材料具有高的发光对比度、快的响应速度、长期稳定性、多色变化的优点以及在有机光电领域的应用前景,最后概述了这一研究领域的未来发展方向。     

一种基于风车格结构的有效降低内重组能的咔唑类格子化分子

基于密度泛函理论(DFT)设计了一种新型的由4个咔唑组成的类芴风车格(GZP)的有机半导体材料, 研究了其结构特点及热力学和电子性质. 结果表明, GZP分为船式和椅式2种构象, 且船式构象GZP1(0 kJ/mol)比椅式构象GZP2(122.88 kJ/mol)稳定; GZP1构象的内孔径为0.298 nm, 外孔径为1.079 nm; GZP1的内重组能非常低, 空穴和电子重组能分别为0.089和0.106 eV, 可作为潜在的电荷传输材料.     

不同浓度猪、奶牛粪水中温厌氧发酵沼液中DOM的光谱特征

养殖粪水中物质的组成变化决定其潜在的环境效应,溶解性有机质（DOM）是养殖粪水的重要组成部分。研究对总固体浓度（TS）分别为4%和8%的猪、奶牛粪水进行批次中温厌氧发酵试验,分析了猪粪和奶牛粪沼液中DOM的含量变化,并结合三维荧光光谱（3DEEM）和平行因子分析法（PARAFAC）,解析沼液DOM的荧光光谱特性及组分变化特征。结果表明,中温厌氧发酵结束后,沼液中DOM含量均极显著（p＜0.001）降低。沼液DOM主要包含类酪氨酸、类富里酸、类色氨酸和类胡敏酸4种荧光组分,其中类胡敏酸的相对含量均显著（p＜0.05）增加,但类富里酸的相对含量仅在TS为8%的处理中增加,而在TS为4%的处理中降低。沼液DOM的腐殖化指数均极显著（p＜0.01）增加,但猪粪沼液DOM的腐殖化程度明显高于奶牛粪沼液。研究结果为畜禽粪便沼液农田利用的潜在环境效应评价提供理论支撑。     

环糊精包结络合作用诱导的水溶性聚芴纳米粒子的制备

首先合成了单取代的β环糊精ATRP引发剂(β-CD-Br),利用核磁、质谱等对其进行了表征,并通过ATRP聚合制备了端基为β-环糊精的水溶性聚合物聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(β-CD-PDMAEMA).聚合物β-CD-PDMAEMA可以通过环糊精与金刚烷之间的主客体包结络合作用与端基为金刚烷的聚芴(PFADA)形成水溶性的聚芴纳米粒子.重点探讨了β-CD-PDMAEMA与PF-ADA的质量比和不同的组装方法对纳米粒子尺寸及分布的影响,研究表明质量比为4∶1时通过向2种聚合物的THF混合溶液中缓慢加水的方法可得到流体力学半径(R_h)为80 nm、PDI为0.11的纳米粒子.最后利用透射电子显微镜和原子力显微镜对纳米粒子的形貌进行了表征,进一步依照纳米粒子的R_h随温度升高的实验可以证实纳米粒子具有明显的核壳结构,其中刚性的聚芴为核半径约为50 nm,水溶性的PDMAEMA聚合物为壳.     

均配型三[2-(二甲胺基)苄基]钕配合物的合成、表征及在催化L-丙交酯聚合中的应用

在无水无氧的条件下,利用2-(二甲胺基)苄基钾盐KR(R=CH2C6H4-NMe2-o)与三氯化钕反应制得相应的均配型的三[2-(二甲胺基)苄基]钕稀土配合物NdR3,并培养出单晶。通过元素分析、IR和X-射线单晶衍射表征了其结构,配合物NdR3属单斜晶系,P21/c空间群,a=1.710 01(19)nm,b=0.949 54(9)nm,c=1.678 27(18)nm,β=110.776(2)°,Z=4,V=2.547 8(5)nm3,R=0.037 1,wR=0.079 2。该配合物的中心金属Nd为六配位,几何构型为三棱柱型。配合物NdR3能够有效地催化L-丙交酯的开环聚合。     

通过硅烷偶联剂在硅和铟锡氧化物(ITO)表面嫁接寡聚芴分子

通过硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(3-aminopropyl-triethoxysilane,APTES)的“分子桥梁”作用,采用两种不同的方法,把修饰后的寡聚芴分子键联到硅表面和铟锡氧化物(ITO)表面上。X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和循环伏安(CV)方法等的表征证实了通过硅烷偶联剂在硅表面和ITO表面嫁接寡聚芴分子可行性。     

树脂对化工废水中有毒有机化合物的吸附作用机理与技术研究

超高交联吸附树脂对多种芳香有机化合物较高的吸附容量主要源于其密集的微孔和双峰孔分布.对大孔吸附树脂及超高交联吸附树脂采用不同极性功能基团进行化学修饰可以制得系列离子交换与吸附双重功能吸附树脂,该类树脂对亲水性有机污染物同时具有疏水、静电、络合等多重作用.丙烯酸酯类吸附树脂在吸附芳香磺酸盐时,树脂的骨架和功能基团对吸附过程都有重要的贡献.