用荧光方法研究端基为芘的聚苯乙烯在溶液中的聚集行为

利用原子转移自由基聚合（ATRP） 方法合成了窄分布的端基含有芘或萘的聚 苯乙烯（Py-PS和Na-PS）。研究了Py-PS在四氢呋喃（THF）溶液中的荧光发射光谱 随加水量的变化。结果表明,加水初期随着加水量的增加,对应于芘的单体荧光发 射峰强度（I_M）增加,当水加到一定量时,观察到由芘形成的激基缔合物（ excimer）的荧光光谱峰,其强度（I_E）随加水量的增加而进一步增强,而I_M下 降,直至体系产生宏观的相分离,此时I_M和I_E均不变。对这一结果从分子水平上 进行了讨论,并通过I_E/I_M与I_1/I_3随加水量的变化得到了不同浓度下Py-PS在 THF中聚集的临界加水量。另外,我们也用非辐射能量转移（NRET）的方法研究了 Py-PS混合溶液的聚集。这些结果对于进一步研究含聚苯乙烯链段的嵌段共聚物在 溶液中的聚集有重要意义。     

芘荧光探针光法测定聚氧化乙烯与SDS的作用

采用芘荧光法研究了聚氧化乙烯(PEO)与十二烷基硫酸钠(SDS)在不同质量浓度的水溶液中的相互作用。以芘单体的荧光光谱第一峰与第三峰的荧光强度之比(I_1/I_3)及激基缔合物与单体荧光强度之比(I_E/I_M)来探测芘分子所处环境的极性。结果表明:Py-PEO-SDS水溶液在极小质量浓度下基本不形成疏水微区,当质量浓度超过一定值时开始大量形成疏水微区,I_1/I_3值迅速下降。在溶液浓度为6g·L~(-1)时,SDS分子开始与聚合物分子相互作用,芘探针分子开始与形成的预胶束发生吸附作用,同时开始形成高荧光电子产率的激基缔合物;在溶液浓度为20g·L~(-1)时,随着SDS溶液浓度的增加,芘探针分子全部进入胶束中,形成的激基缔合物急速增加并且在I_E/I_M最高值点达到最大量。     

溶液中聚电解质分子内激态缔合体的形成

采用荧光分光光度法,实验测定了聚苯乙烯磺酸钠在无盐和有盐的水溶液中,单体和激态缔合体的荧光发射光谱.结果表明:激态缔合体单体发射强度比I_E/I_M随外加盐种类、浓度和价态而变化.在相同盐浓度下,各体系的I_E/I_M次序为:KCl>NaCl>LiCl和CaCl_2>MgCl_2。 也研究了NaCl水溶液中聚电解质分子的荧光猝灭.结果表明:随外加盐浓度逐渐增大,聚电解质分子由类棒状向无规线团状转化,该状态有利于激态缔合体的形成.     

稀溶液中环型聚苯乙烯的激基缔合物荧光效应

采用乙酸乙酯为环型和线型聚苯乙烯的非良溶剂, 确定了Mark-Houwink方程分别为[η]_r=1.91×10~(-2)·M~(0.607)和[η]_l=4.06×10~(-2)·M~(0.572)。研究了环型和线型聚苯乙烯的激基缔合物的荧光效应。通过稀溶液中环型和线型高分子线团在柔顺性上存在着差异, 解释了二者之间在荧光效应方面的差异, 并根据实验结果,确定了(I_E/I_M)c→0～M关系式分别为(I_E/I_M)r,c→0=1.91+3.40×10~(-6)M和(I_E/I_M)l,c→0=2.15+3.05×10~(-6)M。     

含五苯基吡咯侧基聚丙烯酸酯的制备及其聚集诱导发光增强性能

设计合成了具有聚集诱导发光增强活性(AEE)的含五苯基吡咯的甲基丙烯酸酯单体M-PPP,并通过自由基聚合制备了系列均聚物及不同五苯基吡咯侧基含量的聚甲基丙烯酸酯共聚物.所制备的均聚物P与共聚物CP在THF/H_2O体系中均具有AEE特性,在水含量大于20%时荧光开始增加,大于80%时荧光快速增加,95%时相对荧光强度达到最大;单体M-PPP则在水含量低于70%时荧光强度略有降低,随后迅速增加,95%后荧光强度下降.五苯基吡咯侧基含量较高的共聚物表现出更好的AEE特性.进一步的研究发现,共聚物CP在THF/H_2O混合溶液中能够对赖氨酸产生荧光点亮型响应.     

磺酸基丙烯酸酯三元无规共聚物胶束的聚集行为

采用自由基溶液共聚合法,合成了系列磺酸基丙烯酸酯三元无规共聚物表面活性剂(APSA).利用FTIR、1H-NMR、13C-NMR、GPC及元素分析证实了APSA的结构及组成.APSA胶束为核壳结构,随磺酸基含量增加,亲水层增厚.低剪切速率下,APSA溶液的黏度随磺酸基含量的增加而增加,胶束间的相互作用增强,假塑行为增强;高剪切速率下,黏度基本保持一致.DLS和表面张力表明,APSA1可将水溶液的表面张力降至43.26 m N/m.随亲水基团增加,表面张力增加,临界胶束浓度(cmc)增加.溶液浓度在cmc以下时,光散射强度较低且变化缓慢,高于cmc后,光散射强度呈现急剧的线性增长趋势,胶束聚集数急剧增加.随溶液浓度和亲水基团增加,胶束尺寸和分布系数增加.荧光光谱表明,随APSA浓度增加,I1/I3值从1.8降低到约1.2,芘的(0,0)吸收峰从334 nm迁移到338 nm,I338/I334值从0.7增大到1.45,表明疏水基团聚集形成疏水微区,芘分子从水相极性环境转移到胶束疏水内核.随亲水基团含量增加,分子聚集形成胶束的难度增加,速率降低.     

芘-环八四噻吩衍生物的合成与发光现象研究

环八四噻吩(COTh)是一类新发现的具有聚集诱导发光(AIE)特性的"马鞍型"分子.将发光基团芘引入到COTh分子骨架,设计合成了三种芘-环八四噻吩化合物,即单芘基环八四噻吩(Py-COTh)、四芘基环八四噻吩(4Py-COTh)以及四(三(三甲硅基)环八四噻吩基)芘(12TMS-4COTh-Py).考察了它们的吸收光谱、溶液态与冻结态(77K)下的荧光光谱以及聚集诱导发光(AIE)行为.研究发现COTh分子骨架上芘基数量的增加对分子的共轭效应影响较小,但其单分子与聚集态的发光行为显著增强且发光峰位红移;而芘基骨架上COTh基团数量的增加,增加了分子的共轭效应,造成了吸收光谱与荧光发射光谱峰位的大范围红移.这些光物理现象与分子结构存在着显著的构效关系.     

PBMA-b-PSt磺化嵌段离聚体在DMF溶液中的聚集行为

采用激基缔合物荧光光谱法研究了轻度磺化聚甲基丙烯酸丁酯－b－聚苯乙烯（PBMA-b－PSt）嵌段离聚体在极性溶剂N，N－二甲基甲酰胺（DMF）溶液中的聚集行为；发现嵌段离聚体的磺化度和浓度强烈影响溶液中聚合物链的聚集态结构，不同的磺化度样品具有不同的临界聚集浓度；随磺化度增加，聚合物链缠绕密集，形成具有多苯环的聚集体，而且当磺化度为摩尔分数x＝3．59％时，荧光发射光谱最大发射峰波长出现最大红移，临界聚集浓度最低，说明最容易形成多苯环聚集体，该磺化点可以认为是磺化聚甲基丙烯酸丁酯－b－聚苯乙烯体现离聚体行为和聚电解质行为的临界磺化度。     

荧光光谱法研究聚苯乙烯在良溶剂中的链构象变化

本文用分子内无辐射能量转移荧光光谱法研究了聚苯乙烯在良溶剂二氯乙烷和十氢萘中从极稀溶液到亚浓溶液的链构象转变.对比了无辐射能量转移荧光光谱法和聚苯乙烯激基缔合物荧光光谱法在研究聚苯乙烯溶液中的检测灵敏度差别,发现无辐射能量转移荧光光谱法在研究高分子链的构象转变方面,较激基缔合物荧光光谱法表现出更高的灵敏度和分辨率.无辐射能量转移荧光光谱法研究表明,当聚苯乙烯溶液浓度低于临界交叠浓度(C~*)时,随着浓度的增加,链的构象无明显变化,在C~*之下不存在所谓的动态接触浓度;当溶液浓度逐步提高,在预期的C~*区域内,荧光强度出现了明显的转折点,该值与理论推算的C~*数值一致;而且当浓度进一步增加时,在C~*以上,高分子链发生了显著的塌缩行为.研究表明,分子内无辐射能量转移荧光光谱法可以灵敏地检测C~*,而且C~*可以作为划分高分子链在溶液中构象转变的临界点.     

芘从H2O/DMF溶剂向两亲嵌段共聚物平头胶团增溶

发展了从荧光发射谱计算芘（Py）增溶量的方法,以此研究Py从H2O／DMF混合溶剂向PS-b-PAA二嵌段共聚物平头胶团的增溶．实验结果表明,混合溶剂中水含量强烈影响Py的增溶,随水含量增加,Py增溶量增大．结合公式和分布系数,计算并讨论了Py的增溶等温线．理论处理给出了从实验荧光强度直接计算Py在胶团和溶剂相间分布系数的方法