新型联苯醌衍生物静电照相性能的研究

本研究合成了一系列联苯醌衍生物并对其结构进行确认,同时以合成的联苯醌衍生物作为电子传输材料(ETM)与空穴传输材料(HTM)、电荷产生材料(CGM)和成膜树脂进行匹配,制备了多组分掺杂的单层结构有机光导体.研究结果表明,光导体的感光度强烈地依赖于ETM的掺杂浓度,半衰曝光量首先随ETM浓度的增大而减小,在掺杂浓度为10%时降到最小,并趋于稳定.2,5,5′-三叔丁基联苯醌在所研究的联苯醌衍生物中性能最为优秀,在780 nm处半衰曝光量为2.2μJ/cm².     

以1-(2,4,7-三硝基)芴基-2,6-二甲基苯胺为电子传输材料的单层结构有机光导体的研究

系统地研究了在由1-(2,4,-三硝基)芴基-2,6-二甲基苯胺(DMTNF),4-(二乙氨基)-苯甲醛-1,1-二苯基腙(DEH)和Y晶型氧钛酞菁(Y-TiOPc)或非金属酞菁(H₂Pc)构成的单层结构有机光导体的性能,考查了电荷产生材料(CGM)浓度、电场强度和CGM的种类对光导体静电照相性能的影响.研究结果表明,光导体的量子收率和感光度与CGM浓度有很大关系,正充电时随CGM的浓度的增加而增加,负充电时随CGM的浓度增加而降低.两种光导体在近红外光谱区表现出良好的光敏性,适合LD扫描成像.Y-TiOPc光导体的最高峰在80 nm处,半衰曝光量为0.588 μJ/cm²(正充电),0.828 μJ/cm²(负充电);H₂Pc光导体正充电最高峰在800 nm处,半衰曝光量为1.50 μJ/cm²,负充电最高峰在820 nm处,半衰曝光量为1.9 μJ/cm².     

基于咔唑的分子内电荷转移分子聚集体对Ag+的比率荧光检测

以吡啶套索醚银离子络合基团为电荷受体,N-苯基咔唑为电荷给体,构筑分子内电荷转移共轭体系。咔唑基团的亲脂性可以增强分子在水介质中的疏水作用而形成分子聚集体。随着混合溶剂中水比例的上升,该分子呈现明显的丁达尔现象,荧光发射峰呈现先红移后蓝移的现象。在四氢呋喃-水(THF-H₂O,φ_H2O=87%)介质中,分子聚集体于428 nm处呈现较弱的荧光发射峰,随着溶液中Ag⁺浓度的增加,Ag⁺配合物在498 nm处的发射峰逐渐增强,该传感器分子聚集体可以对Ag⁺实现比率荧光检测,检出限0.337μmol/L。该传感器比率信号在0～0.7μmol/L范围内对Ag⁺具有较好的线性关系。     

一种双组分单层结构有机光导体的制备及性能考查

目前,有机光导体(organic photo conductor)大部分采用双层结构,即拥有电荷产生层(CGL)和电荷传输层(CTL)的功能分离型结构。这种结构可有效地降低热激发,暗衰减速度,并能减少单层结构中不同载流子的复合概率。其中CGL一般是将颜料(CGM)微粒分散于高分子树脂内制成,CTL则由树脂中掺人一定量的电荷传输材料CTM(一般为分子级的电子受体或给体)。曝光时,CGL吸收光子产生的电荷(空穴和电子),注人CTL中,在表面电荷产生的电场的作用下,传输至OPC表面,与这部分的表面电荷形成静电潜影。     

稀土Yb3+/Tm3+掺杂NaGd(MO4)2荧光粉的制备及其光致发光

近年来稀土掺杂的上转换发光材料在太阳能电池、工业照明和医学等领域的应用越来越受到重视,目前的研究主要集中于新型高效稀土上转换发光材料的开发。对于发光材料的制备,基质的选择尤为重要,钼酸盐因具有稳定的物理化学性能、低的声子能量而从众多基质中脱颖而出。本文选择钼酸盐为稀土离子掺杂的基质材料,采用水热法制备了Tm、Yb离子掺杂的NaGd(MoO₄)₂样品。通过改变离子掺杂的浓度,探究了NaGd(MoO₄)₂荧光粉的发光特性。研究表明,在980 nm激光照射下,NaGd(MO₄)₂∶Yb³⁺/Tm³⁺在477 nm处发射蓝色荧光,在648 nm处发射红色荧光。固定Yb³⁺的掺杂摩尔分数为6%,改变Tm³⁺的掺杂摩尔分数分别为0、0.5%、1%和2%时,发现随着Tm³⁺掺杂摩尔分数的增加,477 nm处的发射峰的强度先升高后降低,当Tm³⁺     

Au@g-C3N4支架的制备及其光催化性能

以三聚氰胺、甲醛、尿素等原料合成具有可塑性的三聚氰胺树脂,通过发泡法构建前驱体支架,并通过磁控溅射法在支架表面沉积金,550℃下热聚合后,成功制备得到负载Au的石墨相氮化碳(Au@g-C₃N₄)支架,其比表面积可达1 480 m²·g^-1。负载6%Au后,Au@g-C₃N₄支架的紫外吸收光谱在550 nm处出现了新的吸收峰,吸收带边红移至507 nm,禁带宽度缩小至2.45e V,Au@g-C₃N₄支架荧光强度和阻抗显著降低,光电流从0.28μA·cm^-2提升至0.62μA·cm^-2。负载Au既拓宽了Au@g-C₃N₄支架可见光吸收性能,又抑制了电子-空穴对的复合,光催化性能稳定,光催化降解罗丹明B的降解率提高近1倍。此外,Au@g-C₃N₄支架强度适中,具有一定韧性,在光催化领域应...     

荧光素蒽醌甲酯分子内光诱导电子转移及电荷分离态的检测

合成了以荧光素为光敏剂的电子给体-受体二元化合物荧光素蒽醌甲酯(FL-AQ),用吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命研究了该化合物在乙醇溶液中的光物理性质,并首次用纳秒级瞬态吸收光谱检测了此化合物分子内光诱导电子转移所形成的电荷分离态.在溶液中激发FL,电子可从FL有效地转移到AQ,其速率常数为3.95×10⁹s^-1,效率为95%.但由于电荷分离态寿命较短,瞬态吸收信号弱,若在此溶液中加入二氧化钛(TiO₂)纳米胶体,使FL-AQ吸附在胶体上,电荷分离态信号明显增强.480nm处FL^+·的寿命为11.1μs;560nm处AQ^-·的寿命为8.93μs.     

纳米ZnO光伏特性分析

利用表面光电压谱(SPS)和瞬态光伏(TRP)技术研究了纳米ZnO的光生电荷行为, 发现TRP曲线时域为10^-9~10^-7和10^-6~10^-3 s时样品的SPS在320~380 nm处出现光伏响应, 时域为10^-3~10^-1 s时样品的SPS在380~420 nm处出现光伏响应. 这3个时域分别对应着纳米晶本征响应、 晶间电荷转移和纳米晶表面态电荷捕获等过程. 光生电荷密度足够大或受外部电场影响时在300~320 nm区间也出现光伏响应.     

具有不同取代基的吡唑啉衍生物的光致发光和电致发光

在合成两种具有不同取代基的吡唑啉衍生物PD1和PD2的基础上,研究了不同取代基效应对其光致发光和电致发光性质的影响.结果表明甲氧基取代的化合物PD2较N,N-二甲氨基取代的化合物PD1具有更高的荧光量子产率.而在作为有机电致发光器件的掺杂染料,当其器件结构为ITO/TPD/TPBI:2% PD/TP-BI/Mg:Ag时,PD1掺杂染料却有着较PD2更高的电致发光效率.当器件的电流密度为420 mA/cm²时,掺杂染料为PD1的器件在487 nm处发射蓝光,其发光亮度为1224 cd/m².     

基于La0.6Ca0.4Fe0.7Sc0.1Ni0.2O3-δ氧电极的可逆固体氧化物电池性能研究

本研究制备了10%Sc掺杂的La_0.6Ca_0.4Fe_0.7Sc_0.1Ni_0.2O_3-δ(LCFSN)材料,采用半电池研究了该材料的氧还原催化活性(ORR)和氧析出催化活性(OER),发现LCFSN的ORR催化活性优于OER催化活性。组装了Ni-YSZ((Y₂O₃)_0.08(ZrO₂)_0.92)/YSZ/GDC(Gd_0.1Ce_0.9O_2-δ)/LCFSN全电池并研究了其在燃料电池模式(SOFC)和电解池模式(SOEC)下的电化学性能,电池在800℃以H₂为燃料时的最高功率密度可达1.471 W/cm²,在750℃, 50%H₂O和1.3 V热中性电解电压条件下其产氢速率高达627 mL/(cm²·h...     

用Y-TiOPc/ETM/HTM三组分掺杂的单层结构有机光导体

功能分离型多层结构有机光导体的优良静电照相性能以及其在材料开发上的优点是静电照相技术飞速发展并得到巨大产业成功的一个重要因素。另一方面这种光导体需要进行多次精密涂布,制作工艺复杂、控制难度大,是有机光导体成本居高不下的一个重要原因。     

近红外高感光度有机光导体,Y-氧钛酞菁的研究

随着半导体激光(LD)在技术上的不断成熟,其作为激光印字机、图象照排机、数字打样机、以及数字印刷机的扫描光源被广泛应用,开发研制近红外光谱区高感光度的有机光导体成为目前光导体研究的一个前沿。     

ClInPc-(TPD-PVK)光电导体性能的研究

本文以氯化酞菁铟(ClInPc)为载流子发生层(CGL),四苯基联苯胺(TPD)与聚乙烯咔唑(PVK)复合为载流子传输层(CTL),形成双层结构的功能分离型有机光电导体(P/R),研究了它的静电感光性能。结果表明,ClInPc/PMMA(30%)与TPD/PVK(1:1)两者匹配时的P/R具有良好的光电导性能,其电荷接受能力V_max≈800V,光电导率△V_t(ls)>70%,暗衰小(<50V/s),残余电位低(30V/s).由真空蒸镀成膜(CGL)所研制的P/R的光电导性能更为优异。     

High performance organic transistors and phototransistors based on diketopyrrolopyrrole-quaterthiophene copolymer thin films fabricated via low-concentration solution processing

Herein, highly crystalline diketopyrrolopyrrole-quaterthiophene copolymer thin films were achieved by a simple low-concentration solution processing with a little material waste, which exhibit efficient charge transport and optoelectronic properties for constructing high performance OFET and phototransistors.     

Mitochondrion-anchoring AIEgen with Large Stokes Shift for Imaging-guided Photodynamic Therapy

Photosensitizers that can target and accumulate in mitochondria are expected to achieve good therapeutic effects in photodynamic therapy,as mitochondria are the energy generation factory in cells.Herein,we designed and synthesized a novel mitochondrion-targeting photosensitizer TPC-Py with aggregation-induced emission characteristics for image-guided photodynamic therapy.TPC-Py possessed an efficient production of 1O2,with a quantum yield of 11.65%,upon mild white light irradiation(6 mW/cm²).TPC-Py exhibited good biocompatibility under dark condition,but showed remarkable cytotoxicity towards human cervical carcinoma(HeLa)cells with a half maximal inhibitory concentration(IC50)of 3.2μmol/L when exposed to white light irradiation(14.4 J/cm²).In addition,the Stokes shift of TPC-Py was as high as 150 nm,so that it could prevent self-absorption and increase the signal-to-noise ratio of fluorescence imaging.The excellent performance of TPC-Py makes it a promising candidate in imaging-guided clinical PDT for cancer in the near future.     

一种高迁移率聚合物太阳能电池材料的合成及其器件表征

设计合成了一种中等带隙共轭聚合物,聚[N-(2-己基癸基)-2,2'-二噻吩-3,3'-二甲酰亚胺-交替共聚-5,5-(2,5-双(3-癸氧基噻吩)-2-噻吩基)-噻吩)](PBTI3T-O),其光谱吸收覆盖波长从400 nm到720 nm,具有较宽的吸收范围,同时易溶于氯苯溶剂,利于溶液加工。 PBTI3T-O与[6,6]-苯基-C71-丁酸异甲酯(PC₇₁BM)复合薄膜的空穴迁移率为5.90×10^-3 cm²/(V·s),该迁移率高于其它大部分聚合物电池给体材料。 由于PBTI3T-O较高的空穴迁移率,基于PBTI3T-O/PC₇₁BM的器件在活性层厚度为237 nm时,效率可以达到5.56%。 即使活性层膜厚进一步增加到约300 nm时,器件的效率仍能够保持其最高器件效率的97%,可见其具有在大面积加工工艺中的应用潜力。     

聚甲基丙烯酸甲酯Langmuir-Blodgett复合膜及其在光电导体中的应用

制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)LB复合膜,将其作为阻挡层首次应用于机能分离型光电导体领域。从π-A曲线发现PMMA单分子膜具有表面压力的各向异性和松弛特性。TEM照片显示,PMMA分子链在复合膜中有序排列。转移比、UV和XPS研究表明,复合膜沉积均匀。以PMMA-LB复合膜作为阻挡层的光电导体表面充电电位V₀=1518V,光照1s后的光衰百分率△V_1a=50.16%,半衰期t_1/2=0.93s.     

紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料

以酸性磷酸酯为掺杂剂对本征态聚苯胺(EB)进行掺杂,制备了可在聚氨酯和聚氨酯丙烯酸酯中进行纳米分散的导电聚苯胺(ES),其粒径分布在80~750 nm之间可控。 在此基础上,制备了不含重金属的紫外光-热双固化聚苯胺防腐涂料。 该防腐涂料先后经过3~5 s紫外光固化和80 ℃下1~3 min的热固化,即可完成紫外光-热双固化过程。 由于ES与聚氨酯或聚氨酯丙烯酸酯之间是不相容体系,因此随着ES质量分数的增大,会导致ES的团聚,分散粒径增大。 当ES质量分数从1.0%增大到5.0%时,ES的粒径从80~119 nm增加到500~750 nm。 ES的分散粒径增大会导致防腐涂层的致密性变差,降低防腐效果。 与普通紫外光固化聚苯胺防腐涂层相比,当ES为1.0%时,紫外光-热双固化防腐涂层在质量分数为3.5%的NaCl水溶液中浸泡2160 h后,其0.1 Hz下的绝对阻抗值(|Z|_{0.1 Hz})仍高于1.0×10⁸ Ω·cm²,优于普通紫外光固化聚苯胺防腐涂层的|Z|_{0.1 Hz}(1.0×10⁷ Ω·cm²),表明紫外光-热双固化涂层的防腐效果有了显著改善。 经过500 h划叉中性盐雾试验后,普通紫外光固化防腐涂层的板面出现了锈蚀宽度小于1 mm的锈蚀,而紫外光-热双固化防腐涂层经过500 h划叉中性盐雾试验,板面没有出现生锈、起泡的现象,表明紫外光-热双固化路线对提高涂层的防腐性能具有较大的价值。