多功能D-π-A染料体系LB膜的研究进展

D－π－A染料体系容易沿着π－共轭链发生分子内电子转移,使\其具有优良的二介非线性光学性质和光电转换性质;同时对它进行恰当的分子修饰能使其具有导电性和离子选择性,本文对D－π－A染料体系LB膜的发展现状及其应用领域进行了综述。重点介绍了在二阶非线性光学和光电转换等领域的应用研究。     

苝四羧酸铈在TiO2纳米晶膜上的光电转化性质

报道了Ce³⁺和Ce⁴⁺两种金属离子桥联苝四羧酸在二氧化钛纳米晶电极上自组装膜的制备,并利用紫外可见光谱、红外光谱、光电子能谱等手段对自组装膜进行了表征.通过同步辐射光电子能谱确定了自组装膜的HOMO能级.基于自组装膜敏化二氧化钛纳米晶电极的薄层三明治型太阳能电池具有较好的光电转化性质.在480 nm,苝四羧酸敏化二氧化钛电极产生了26.9%的入射单色光子-电子转化效率(IPCE),而由Ce⁴⁺离子或Ce³⁺离子桥联所形成的自组装膜分别产生了55.8%和39.1%的IPCE.金属离子桥联苝四羧酸自组装膜相当于一种配合物,其HOMO能级比苝四羧酸自组装膜的高,这是形成铈离子桥联苝四羧酸后IPCE提高的一个主要原因.     

苝四羧酸铈在TiO_2纳米晶膜上的光电转化性质

报道了Ce3+和Ce4+两种金属离子桥联苝四羧酸在二氧化钛纳米晶电极上自组装膜的制备,并利用紫外可见光谱、红外光谱、光电子能谱等手段对自组装膜进行了表征. 通过同步辐射光电子能谱确定了自组装膜的HOMO能级. 基于自组装膜敏化二氧化钛纳米晶电极的薄层三明治型太阳能电池具有较好的光电转化性质. 在480 nm, 苝四羧酸敏化二氧化钛电极产生了26.9%的入射单色光子-电子转化效率(IPCE), 而由Ce4+离子或Ce3+离子桥联所形成的自组装膜分别产生了55.8%和39.1%的IPCE. 金属离子桥联苝四羧酸自组装膜相当于一种配合物, 其HOMO能级比苝四羧酸自组装膜的高, 这是形成铈离子桥联苝四羧酸后IPCE提高的一个主要原因.     

“推拉”型希夫碱染料的光化学和光电化学性质

合成了一种光降解的两亲性希夫碱染料,（Ｅ）－Ｎ－十八烷基－２－「２－（４－Ｎ,Ｎ－二甲基氨基苯基）胺烯基」吡啶碘化物（ＰＮ２）,考察了它的成膜性能,并成功地应用ＬＢ膜技术将其转移到石英基片或ＩＴＯ电极上形成单层膜,对其光化学和光电化学性质的研究表明：它是一个具有二阶非线性光学性质（ＳＨＧ）和光电响应性质（ＰＥＣ）的可降解有机染料,化合物ＰＮ２单层ＬＢ膜的宏观二阶非线性系数Ｘｚｚｚ＾（２）为１４５．     

Ionic Liquid Based Electrolyte with Mesoporous Silica SBA-15 as Framework for Quasi-solid-state Dye-sensitized Solar Cells

Quasi-solid-state electrolytes were fabricated with mesoporous silica SBA-15 as a framework material. Ionic conductivity measurements revealed that SBA-15 can enhance the conductivity of the quasi-solid-state electrolyte. The diffusion coefficients of polyiodide ions such as Ⅰ3ˉ and Ⅰ5ˉ which were confirmed by Raman spectroscopic measurement, were about twice larger than that of I-. The optimized photoenergy conversion efficiency of dye-sensitized solar cells （DSSC） with the quasi-solid-state electrolyte was 4.3% under AM 1.5 irradiation at 75 mW·cm^-2 light intensity.     

新型两亲性混配钌配合物的合成及其对Hg2+的选择性“肉眼”识别

采用与文献不同的路线合成了4,4′-二(p-甲基苯基)-2,2′-二联吡啶,与文献结果相比,总收率由4.0%提高至15.3%.该化合物和4,4′-二羧基-2,2′-二联吡啶组成混合配体与金属钌配位,合成了两亲性、混配型配合物cis-N,N-4,4′-二(p-甲基)苯基-2,2′-二联吡啶-N,N-4,4′-二羧基-2,2′-二联吡啶-N,N-二异硫氰钌配合物,并用IR,UV-Vis,NMR和Maldi-TOF等手段进行表征.将该两亲性混配钌配合物首次用于对Hg2+的识别中,发现此配合物对Hg2+表现出灵敏的选择性“肉眼”识别:在DMF/乙醇溶液(体积比1∶9)中加入Hg2+后,MLCT态吸收由530nm蓝移到485nm.该配合物与Hg2+以1∶1(摩尔比)结合,检测限可低至0.5×10-6mol/L.     

不同邻菲洛琳衍生物作为中性配体的三元铕配合物电致发光性质研究

合成了三个可真空蒸镀成膜的三元铕配合物Eu(DBM)3LN (DBM为二苯甲酰甲烷阴离子, LN代表不同邻菲洛琳衍生物), 并对其电致发光性质进行了研究. 在配合物Eu(DBM)₃L3 {L3 = 2-苯基-3-[3-(咔唑-9)丙基]咪唑[4, 5-f]1, 10-邻菲洛琳}中, 引入邻菲洛琳和咔唑基团以期分别提高材料的电子和空穴传输性能. 研究结果表明, 对中性配体的有效修饰能够改善材料的热稳定性、载流子传输性和光致发光性质, 从而显著提高其电致发光性能. 双层器件ITO/TPD(40 nm)/Eu(DBM)3L3(80 nm)/Mg:Ag (200 nm)/Ag(100 nm)能够发出铕配合物的特征荧光, 启动电压为8 V, 最大亮度达561 cd/m² (16 V). 四层器件ITO/TPD(50 nm)/[Eu(DBM) ₃L3(5 nm)︰BCP(5nm)] ₄/BCP(20 nm)/AlQ(10 nm)Mg_0.9Ag_0.1 (110 nm)/Ag(100 nm)的最大亮度达1419 cd/m² (18 V), 也为铕配合物的特征发射.     

具有协同表面配体的水溶性稀土上转换发光纳米材料用于活体淋巴结显像

通过水热法,以油酸和两亲性聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为协同表面配体,一步水热合成水溶性稀土上转换发光纳米材料(NaYF4:20％ Yb 1％ Tm).稀土纳米粒径尺寸平均为16 nm,在水溶液中稳定单分散,具有较强上转换发光.具有较低的细胞毒性,可用于上转换发光细胞成像.并进一步用于活体淋巴结显像,表现出高的信噪比.     

纳米晶体自组装结构中非辐射能量传递过程的验证

以上转换纳米粒子NaYF₄：20% Yb,2% Er@NaYF₄（标记为UCNP）和金纳米粒子（AuNP）分别作为能量传递研究的给体和受体,研究在具有确定位置关系的组装结构中二者之间的非辐射能量传递是否存在。以UCNP和AuNP作为基本构建单元,采用气-液界面溶剂挥发法,得到了连续大面积规整排列的二维UCNP单层自组装膜。再通过层层组装得到UCNP+AuNP双层膜、UCNP+NaYF₄+AuNP三层膜。利用自行搭建的光谱成像系统对自组装结构进行了发光性质测试。对比3种膜结构的发光情况,发现UCNP+AuNP双层膜和UCNP+NaYF₄+AuNP三层膜的发光与UCNP单层膜减弱幅度相近,即在我们研究的体系中UCNP和AuNP之间不存在明显的非辐射能量传递过程。本研究提供了一种几何关系明确的组装体模型,并搭建了相应的微区发光性质测试设备,验证了在我们设计的自组装模型中并不存在UCNP与AuNP的非辐射能量传递。