两亲性树枝形聚合物微反应器在光化学反应中应用研究

树枝形聚合物是一种结构独特的大分子,其内部存在的空腔可以容纳底物分子,近年来作为一类新型的微反应器引起广泛重视.在这些研究中,具有亲水外围基团和疏水内层骨架的两亲性树枝形聚合物因其溶解于水可以提供类似胶束的限制性微环境而备受关注,这种树枝形聚合物也被称为"静态单分子胶束".疏水小分子包裹在这类树枝形聚合物内部空腔溶解在水溶液中,由于树枝形聚合物内部微环境的影响,这些有机小分子表现出与其在均相水溶液或其它介质中不同的光物理和光化学性质.     

外围萘修饰PAMAM树枝形聚合物的合成及其质子化过程研究

合成了外围修饰有萘基团的0～3代聚酰胺-胺树枝形聚合物GnN (n＝0～3), 化合物通过了IR, 1H NMR, 13C NMR和MALDI TOF的表征. 稳态光物理研究表明, 甲醇溶液中GnN外围萘基团与骨架胺之间发生电子转移过程, 形成最大发射峰在450 nm的激基复合物, 萘的荧光被明显猝灭; 当GnN骨架被质子化, 分子内光致电子转移过程和萘与骨架胺基间激基复合物的形成被抑制, 萘单体荧光发射大大增强; 由于质子化后树枝形聚合物骨架趋于伸展构象, 外围萘基团间相互作用增强, 部分形成最大发射峰在400 nm的激基缔合物.     

以尼罗红为探针对新型两亲性树枝形聚合物微环境的研究

本工作合成了一系列外围以三缩四乙二醇单甲醚修饰的烷基芳醚骨架两亲性树枝形聚合物Gn(n=0—3),化合物通过了¹H-NMR,IR和MALDI-TOF-MS的表征.利用吸收光谱,稳态和时间分辨荧光光谱研究了水溶液中Gn对尼罗红分子的增溶作用以及Gn内部微环境的极性.研究结果表明,高代数树枝形聚合物Gn对尼罗红具有更好的增溶效果.1—3代树枝形聚合物Gn内部疏水孔腔微环境极性随代数增加而逐渐降低,G1和G2树枝形聚合物具有相似的微环境极性,而由于构象的变化使G3具有更加疏水的微环境.     

芘和蒽作为荧光探针探测树枝形聚合物微环境

分别以芘和(9-蒽基)甲基三甲基溴化铵(An)作为荧光探针研究了一系列羧基为外围末端基团的芳醚树枝形聚合物Gn(n=1-4)的内部微环境极性及包结情况. 芘荧光I1/I3值在1-3代树枝形聚合物钾盐水溶液中变化不大, 而3到4代有一个陡降, 推测1-3代树枝形聚合物处于相对开放的结构, G4为相对密闭的球形结构, 4代树枝形聚合物表现出更好的包结特性. An在树枝形聚合物G2钾盐水溶液中的荧光光谱结果表明, 树枝形聚合物G2可以包结两个以上的An分子, An分子疏水的蒽环部分位于树枝形聚合物内部孔穴中, 而带正电荷的铵离子靠近树枝形聚合物分子的极性末端.     

磷化镍/氮硫双掺杂石墨烯复合材料的制备及电催化析氢性能

采用水热法合成了具有高活性的磷化镍纳米晶(Ni₂P), 并合成了氮、 硫共掺杂石墨烯负载磷化镍纳米催化剂(Ni₂P/NSRGO). 对该催化剂的结构和形貌进行了表征, 并研究其电催化析氢性能. 电化学测试结果表明, Ni₂P/NSRGO复合电催化剂的析氢性能优于Ni₂P/RGO催化剂, 具有较小的Tafel斜率(35 mV/dec)、 较低的过电位(η₁₀=140 mV)和良好的稳定性.     

水溶性树枝形聚合物微反应器笼效应研究

本工作以羧基为末端基团的芳醚树枝形聚合物G_n(n=1-4)和核心为十二烷基链的聚酰胺-胺树枝形聚合物PG_m(m=1-3)作为光化学微反应器,研究了1-苯基-3-对甲苯基丙酮在水溶液中的α-光解反应,并计算了笼效应.研究结果表明,芳醚树枝形聚合物G_n的笼效应随代数增加而增大,高代数树枝形聚合物表现出对底物分子更强的限制性作用,增加树枝形聚合物的浓度可以提高笼效应;聚酰胺-胺树枝形聚合物PG_m对CH₃-DBK的限制作用远低于芳醚树枝形聚合物G_n.