铱-芴主链型共聚物的合成与光致发光性能

合成以2-(4-溴苯基)苯并咪唑为环金属配体、乙酰丙酮为辅助配体的铱配合物客体单元,并通过Suzuki缩聚方法将客体引入聚芴(PFO)主体中,合成了主链型共聚物。通过元素分析、红外光谱、1 H-NMR等分析手段对产物进行了结构表征,通过紫外吸收光谱、稳态和瞬态荧光光谱对铱配合物、共聚物的光物理性能进行了研究。结果表明:铱配合物最大发射峰位于505nm和535nm,为绿光发射;共聚物同时呈现蓝光主体PFO和绿光客体铱配合物的发射,且随铱配合物含量提高,绿光强度明显增强,显示了主客体能量的部分转移,通过调节共聚物中铱配合物单元的含量,使共聚物的发光颜色从蓝光向绿光转移;当铱配合物的物质的量分数为2%时,蓝色荧光强度大于绿色磷光,共聚物色坐标刚好处于蓝绿交界处,当铱配合物物质的量分数大于2%时,共聚物呈现绿色发光;与铱配合物的荧光量子效率(2.7%)相比,共聚物的荧光量子效率均有显著增加;共聚物热稳定性良好。     

系列含4,5-二氮杂-9,9′-螺二芴配体的钌配合物的合成及其性能研究(英文)

合成了3个钌髤配合物,[Ru(bpy)2(SB)](PF6)2、[Ru(bpy)(SB)2](PF6)2和[Ru(SB)3](PF6)2(bpy=2,2′-bipyridine,SB=4,5-diaza-9,9′-spirobifluorene),通过核磁和元素分析对配合物的结构进行了确定。[Ru(bpy)2(SB)](PF6)2通过X射线单晶衍射确认了结构。研究了配合物的光物理性能。结果表明[Ru(bpy)2(SB)](PF6)2在乙腈中的发桔红光,波长为606 nm,量子产率约为0.001 2。在同样条件下[Ru(bpy)(SB)2](PF6)2和[Ru(SB)3](PF6)2的发光非常微弱甚至几乎没有发光。还研究了这些配合物的电致化学发光性能。随着配体中SB含量的增加,发光的峰电压从1.36 V增加到1.58 V,相对发光强度从731降低到52。     

作为Be2+磷光探针的含9-冠-3的铱配合物

以4′-(2-苯并噻唑基)苯并-9-冠-3(BTZ9C3)为主配体,用2,2′-联吡啶(bpy)及3-三氟甲基-5-(2′-吡啶基)-1,2-二唑(Hfppz)辅助配体分别合成了离子型铱配合物[Ir(BTZ9C3)2(bpy)]PF6(1)和中性铱配合物[Ir(BTZ9C3)2(fppz)](2)。配合物的结构通过核磁、高分辨质谱进行了表征,并测定了配合物1的单晶结构。对它们光物理性能的研究表明,2种配合物掺杂在PMMA中的发光为黄绿光发射,配合物1的发光波长为535 nm,配合物2的发光波长为541 nm,发光量子效率分别为10.8%,45.0%,发光寿命分别为3.01和2.58μs,为典型的磷光发射。通过循环伏安法测得配合物1和2的HOMO能级分别为-5.60和-5.35 eV。2种配合物对Be2+都有发光增强的选择性识别效果,化学计量比为1∶2,最低检测限低至6.0μmol·L-1。抗干扰能力方面,离子型配合物1的抗干扰能力较好,而中性配合物2受Al3+的干扰较大。     

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。     

具有樟脑基衍生物作为立体位阻β-二酮的环金属铂配合物: 一种有效降低分子间π-π相互作用和Pt-Pt相互作用的新途径

合成了一类以立体位阻樟脑基衍生物作为辅助配体的环金属铂(II)配合物并对它们的化学结构、晶体结构和发光性质进行了表征. 这类新化合物的结构简式为: ppyPt(O^O), ppy表示主配体(2-苯基吡啶), O^O表示在樟脑基3位上具有不同乙酰取代基团的位阻β-二酮. 单晶结构研究表明, 虽然这些配合物同其他具有简单β-二酮(如乙酰丙酮等)的环金属铂(II)配合物一样具有正方形的平面构形, 同时配合物分子间也具有平面堆积模式, 但是, 由于配合物中的樟脑基团具有很大的空间位阻, 致使配合物的分子平面之间产生相互错动, 配合物分子中的芳香环基团不能产生有效的重叠, 所以这些配合物具有非常弱的π-π 相互作用. 分子平面的相互错动也使得金属铂之间产生很大的距离(Pt-Pt最短距离超过6 Å). 这些结果都表明在β-二酮中引入樟脑基团能够有效降低分子间π-π 相互作用和Pt-Pt 相互作用. 溶液发光光谱的研究表明, 除配合物2外, 这些化合物具有较高的磷光效率. 同时, 这些配合物的固体发光光谱具有结构发射特征, 最大发射波长仅比相应的溶液发光光谱相差几个纳米, 表明分子间没有激基复合物产生. 分子间非常弱的π-π 相互作用、有结构的固体发光性质和较高的磷光效率表明在掺杂磷光发光器件甚至在非掺磷光发光杂器件中, 这类磷光材料都具有潜在的应用价值.     

利用吡啶衍生物主配体共轭效应调控铱配合物发光颜色(英文)

利用2-苯基吡啶及其衍生物为主配体、四苯基膦酰亚胺为辅助配体合成了3个铱配合物Ir(ppy)2tpip(Hppy:2-苯基吡啶,Htpip:四苯基膦酰亚胺)、Ir(npy)2tpip(Hnpy:2-(1-萘基)吡啶)和Ir(pnpy)2tpip(Hpnpy:2-(9-菲基)吡啶)。它们的结构通过1H NMR和MALDI-TOF质谱进行了表征,其中配合物Ir(ppy)2tpip还进一步通过晶体结构分析验证。主配体从苯环到萘环和菲环的改变增加了配合物的π共轭,减小了能级差,导致了3种配合物的磷光发射光谱从516 nm红移到600和633 nm(从绿光到红光),发光量子效率也从0.36增加到0.51和0.53。从量化计算的结果可以看出,这种共轭效应增加了主配体的电子密度,提高了配合物的LUMO能级。配合物结构和发射性质之间的关系规律为设计不同发光颜色的铱配合物提供了思路。     

一种含咔唑基哒嗪的新型金属铱电致磷光材料的合成与性能研究

合成了一种新型的以咔唑基哒嗪为配体的环金属化铱配合物Ir(pcpd)2(acac)(其中pcpd=3-(9-苯基-3-咔唑基)-6-甲基哒嗪,acac为乙酰丙酮),并以其作为发光体,制备了有机电致发光器件.其中结构为ITO/HIL001/HTL001/CBP:Ir(pcpd)2acac(12.3%)/TPBi/AlQ/LiF/Al的器件最大发光亮度19656cd/m2,最大效率14cd/A,发光峰值580nm.器件表征结果显示该配合物具有强磷光发光特性.     

含二胺均三嗪衍生物的钌(II)配合物的合成、晶体结构、电化学及光谱性质

钌(II)多吡啶配合物在光化学、物理学、光催化、电化学、光电化学、电子转移和能量传递、分子组装等领域一直扮演者非常重要的角色. 钌(II)多吡啶配合物的分子结构具有很大的可塑性, 通过往配体上接入各种不同类型官能团, 可以设计出各种各样具有不同分子识别功能的分子器件. 本文在钌(II)配合物中引入二氨均三嗪基团, 设计合成了三个新型的钌(II)多吡啶配合物 [Ru(bpy)₂(1-IQTNH)](ClO₄)2 (1), [Ru(bpy)₂(2-QTNH)](ClO₄)₂ (2) 和 [Ru(bpy)₂(3-IQTNH)](ClO₄)₂ (3) (bpy = 2,2′-bipyridine, 1-IQTNH = 6-(isoquinolin-1-yl)-1,3,5-triazine-2,4- diamine, 2-QTNH = 6-(quinolin-2-yl)-1,3,5-triazine-2,4-diamine, 3-IQTNH = 6-(isoquinolin-3-yl)-1,3,5-triazine-2,4- diamine). 通过元素分析、ES-MS、1H NMR进行结构表征, 确证了它们的组成. 用X射线单晶衍射测定了配合物[Ru(bpy)₂(2-QTNH)](ClO₄)₂·2H₂O和[Ru(bpy)₂(3-IQTNH)](ClO₄)₂的晶体结构. 配合物2和3都属单斜晶系. 晶体结构表明, 配合物中钌(II)均具有畸变八面体几何构型. 分子计算表明配体1-IQTNH和2-QTNH在电子结构性质方面很相似并具有比bpy和3-IQTNH能量更低的LUMO. 实验结果与分子计算一致, 电化学实验证明在配合物1和2中, 最稳定的LUMO轨道位于配体1-IQTNH和2-QTNH, 而配合物3中最稳定的LUMO轨道位于配体bpy. 从吸收光谱中可观察到, 由于具有比bpy更大的?电子共轭体系, 配合物1和2的MLCT峰都发生了明显红移. 以上实验结果表明, 配体结构的改变, 导致配合物1~3表现出和[Ru(bpy)₃]²⁺不同程度的性质差异.     

一类新型苯基吡唑铱(Ⅲ)配合物的电子结构及光谱性质

为了探索新型苯基吡唑铱(Ⅲ)配合物的电子结构与光谱性质之间的关系,采用密度泛函理论(DFT)优化了铱金属配合物(ppz)2Ir(BTZ)(1)和(ppz)2Ir(4-TfmBTZ)(2)的基态与激发态的几何结构.通过含时密度泛函理论(TD-DFT)方法计算了配合物的吸收和发射谱,指认了它们的跃迁性质.和Ir(ppz)3相比,通过引入新的辅助配体并对其修饰实现了发光颜色的调节.配合物1和2的最低能磷光发射可指认为3MLCT/3LLCT/3ILCT[π*(R-BTZ)→d(Ir)+π(ppz)+π(R-BTZ)]的电荷混合跃迁.此外,它们的磷光发射和吸收有相似的跃迁性质.MLCT主要发生在Ir(R-BTZ)片段而不是Ir(ppz)2片段.第二配体在此配合物的发光过程中起了主要作用.     

含5-(三氟甲基)-2-吡啶甲酸的黄光铱配合物的合成、光物理性质及量化计算研究

利用环金属配体2-(2’,4’-二氟苯基)-4-甲基吡啶(dfpmpy)和辅助配体5-(三氟甲基)-2-吡啶甲酸(tfmpic)合成了一个铱配合物[Ir(dfpmpy)₂(tfmpic)],并测定了该配合物的光物理和电化学性质。在乙腈溶液中,配合物发射黄色磷光,其最大波长位于554 nm,理论计算表明其磷光来自于金属和环金属配体到辅助配体的电荷转移跃迁(₃MLCT 或 ₃LLCT)。     

单壁纳米碳管的纯化研究

A purification method to remove the metal catalysts and impurity carbon materials from arc-discharge-grown single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) has been developed. Microporous membrane and the oxidation in the air for the crude SWCNTs were used to eliminate the coexisting metal catalysts nanoparticles，carbon nanoparticles and amorphous carbon. Then we used the high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) to characterize the crude SWCNTs prepared by arc-discharge method and the purified SWCNTs. The Raman spectra and the thermogravimetric analysis (TGA) were also utilized to analyze the approach of our purification for SWCNTs. With this method the SWCNTs with the purity more than 95% could be obtained.     

Bioartificial materials based on blends of dextran and poly(vinyl alcohol-co-acrylic acid)

Bioartificial polymeric materials based on blends of dextran and poly(vinyl alcohol-co-acrylic acid) P(VA-co-AA) were prepared in the form of films and characterised to evaluate the miscibility of the natural component with the synthetic one. The idea of this work was to compatibilise PVA and dextran by introducing carboxylic groups along the PVA chains.The copolymer was synthesised and characterised in our laboratories. The results evidenced that the copolymer had an appropriate molecular weight and the content of PAA in the copolymer was 45% (weight). Then, films with different composition ratios were prepared by solution casting and analysed by differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), chemical imaging analysis and mechanical tests. The results obtained indicated that the introduction of carboxylic groups along the PVA chains had a positive effect on the miscibility degree of the synthetic component with the biological one.     

氟改变了醇在镍(100)表面上的氧化机理

利用程序热脱附(TPD)实验研究了2-丙醇和三氟-2-丙醇在Ni(100)表面的吸附和热反应过程. 实验结果表明, 电负性大的氟原子取代丙醇中γ-位氢原子后, 使丙醇从脱氢反应转化为脱水反应. 在这两种化合物的TPD 实验产物中发现, 有以脱水反应生成的烯烃(丙烯, 三氟丙烯), 脱氢反应产生的酮类(丙酮, 三氟丙酮)等分子析出. 实验结果表明, 氟原子取代γ-H后阻止了产生中间产物醇盐的β-H 脱氢反应, 打开了γ-H脱氢反应的通道, 导致烯烃的产生. 在2-丙醇吸附于镍表面的TPD实验中观察到了消去β-H产生丙酮的脱氢反应, 而1,1,1-三氟-2-丙醇在镍表面上经过脱水反应则产生了3,3,3-三氟丙烯.     

Influence of stereoerrors on the formation of helices during early stage crystallization of isotactic polyproyplene

Coarse-grained, on-lattice Monte Carlo simulations are performed to investigate the role of stereotacticity defects along an isotactic polypropylene chain on the formation of 3₁-helices, which form the basic crystalline order within the chain. For this reason, systems with various stereoerror configurations are studied and are compared to neat isotactic polypropylene. All systems are equilibrated above the melting temperature and are cooled to lower temperatures in a stepwise manner, making sure each system is equilibrated at every temperature. Results indicate that chain ends have the lowest probability of being found in helices. Addition of a single stereoerror (mrm) decreases the probability of five repeat units' participation in helices (the repeat unit that contains the stereoerror and two nearest repeat units on both sides). The probability profile becomes more complicated when the number of stereoerrors increases, however, the results indicate that the effects of many stereoerrors can be explained by a simple addition of the effect of each stereoerror considered individually. The results also indicate that the presence of even a single stereoerror eliminates (within the temperature range studied) the transition to longer, more stable helices observed in neat isotactic polypropylene. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 45: 3349–3360, 2007     

甲胺在清洁及磷改性Mo(100)表面的解离

采用广义梯度近似(GGA)的密度泛函理论(DFT)(DFT-GGA)并结合平板模型, 研究了甲胺在清洁及磷(P)改性的Mo(100)表面(P-Mo(100))发生C—N键断裂的反应历程(CH3NH2→CH3+NH2). 优化了裂解过程中反应物、过渡态和产物的几何构型, 获得了反应路径上各物种的吸附能及反应的活化能数据. 计算结果表明, 在清洁和磷改性的Mo(100)表面, 甲胺均稳定吸附在顶位, 甲基和氨基最稳定的吸附位置均为桥位. 甲胺的C—N键在P-Mo(100)表面裂解的活化能为2.39 eV, 高于其在清洁表面的活化能(1.99 eV). 这表明Mo(100)表面被预吸附的P原子钝化了. 电子结构分析表明, 改性P原子使得金属Mo的供电子能力减弱, 导致它的d带中心下移, 从而降低了该表面的反应活性, 提高了甲胺的C—N键裂解的活化能. 活化能的分解表明, C—N键在P-Mo(100)与Mo(100)表面裂解的活化能的差异主要体现在初态到过渡态时甲胺的结构变化引起的能量变化(△EdefCH3NH2)、过渡态仅有甲基存在时的吸附能(ETSCH3)和过渡态甲基和氨基的相互作用(EintCH3…NH2). △EdefCH3NH2和ETSCH3使活化能升高幅度大于EintCH3…NH2使活化能降低幅度, 最终导致甲胺的C—N键在P-Mo(100)表面裂解的活化能要高于在Mo(100)表面裂解的活化能.     

Structural Studies on Dimethyltin(IV) Carboxylates

In order to correlate ¹¹⁹Sn Mössbauer parameters and structural data for dimethyltin(IV) derivatives, the molecular structures of bis(acetato)dimethyltin(IV) and bis(trifluoroacetato)dimethyltin(IV) were determined by single crystal X-ray diffration. Crystals of Me₂Sn(OOCCH₃)₂ are monoclinic, a = 26.282(4), b = 5.282(1), c = 14.434(3) Å, β = 101.17(2)°, Z = 8, space group C2/c, and those of [Me₂Sn(OOCCF₃)₂]_n are monoclinic, a = 8.444(1), b = 17.689(1), c = 15.368(1) Å, β = 93.013(9)°, Z = 8, space group Cc. The structures were solved by the Patterson method and were refined by full-matrix least-squares procedures to R = 0.025 and 0.027 (R_w = 0.023 and 0.030) for 2 298 and 4 182 reflections with I ≥ 3σ(F²), respectively.     

Aucore Ptshell纳米粒子对甲醇氧化的电催化性能研究

应用两步化学还原法制备不同厚度的AucorePtshell纳米粒子,经紫外可见光谱(UV-V is)、透射电子显微镜(TEM)表征.该金纳米颗粒经化学还原包裹铂后平均粒径明显增大,调节金与铂的含量可获得不同包裹厚度的AucorePtshell纳米粒子.循环伏安法研究表明,粒径为70~80 nm的AucorePtshell纳米粒子对甲醇的氧化具有较好的电催化活性,并且其电催化性能随着电位循环扫描次数的增加而增强.