9,9-二-(3-丙基酰胺-2-甲基丙磺酸)芴共聚物的合成及荧光发光性能

利用迈克尔加成反应合成了2,7-二溴-9,9-二-(3-丙基酰胺-2-甲基丙磺酸)芴(FSO3H),并通过Suzuki偶合反应制备了9,9-二-(3-丙基酰胺-2-甲基丙磺酸)芴-9,9-二己基芴共聚物(PF6SO3H)和9,9-二-(3-丙基酰胺-2-甲基丙磺酸)芴-4,4'-联苯共聚物(PFDBSO3H)。通过核磁共振氢谱(1H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、紫外-可见吸收光谱对聚合物的结构进行了表征,利用荧光发射光谱对聚合物在各种条件下的荧光发光性能进行了研究。结果表明,上述两种磺酸型聚芴已被成功合成,这些聚合物具有较高的分子量并能够很好地溶于甲醇和水/醇混合溶剂中。荧光发光光谱研究表明:溶剂的极性、溶液的浓度和p H值、溶液中的金属离子都对磺酸型聚芴的发光性能有很大的影响。荧光发射光谱随着溶剂极性的增加逐渐红移。荧光强度随着溶液浓度的增加先增加后降低。当溶液p H从1增加到7.5时,荧光强度逐渐增加;当p H从7.5增加到12.5时,荧光强度降低直至猝灭。离子猝灭剂Mv+、Ag+、K+、Na+和Li+等对两种聚合物具有明显的猝灭效应,且对PF6SO3H的猝灭效应比对PFDBSO3H更强,这与磺酸型聚芴分子的刚性及离子的相互作用有关。     

非晶钛酸铋的晶化过程

利用差热分析、X射线衍射和透射电子显微镜等技术对溶胶-凝胶法合成的凝胶的晶化过程进行了分析，实验结果表明，Bi₄Ti₃O₁₂非晶凝胶晶化过程经历了四个过程：首先在433℃先形成了Bi₂O₃和TiO₂亚稳相，然后在488℃时TiO₂亚稳相与Bi₂O₃反应形成Bi，Ti复合氧化物亚稳相Bi₂T 关键词： 钛酸铋 铁电材料 溶胶凝胶 非晶 晶化过程     

由芴炔撑和苯并噻二唑组成的新型共轭聚合物的合成与光学性能

采用Pd(PPh₃)₄和CuI作为催化剂,在三乙胺和甲苯溶液中,采用2,7-二乙炔基-9,9-二辛基芴(PFE)和4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑(BT),以不同配料比合成了一系列新型的聚芳炔聚合物。所有这些聚合物的数均分子质量M_n约为4000~12000,并在三氯甲烷和甲苯中都有很好的溶解性。研究了其紫外-可见吸收光谱、光致发光性能。随着共聚物中BT的增加,共聚物的光致发光的发射波长有少量红移,证明了由宽能带的2,7-二乙炔基-9,9-二辛基芴(PFE)和窄能带的4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑(BT)组成的共聚物,由于激子在窄能带单元中的限制使得在宽能带单元和窄能带单元之间发生了有效的分子内的能量转移。因此在聚芴炔链中引入不同含量的窄带隙杂环单元可实现对聚芴发光颜色的调节。     

溶胶-凝胶法制备(Ba0.7Sr0.3)TiO3/LaNiO3异质薄膜及其结构和介电性质研究

采用改进的溶胶-凝胶方法在单晶Si(100)衬底上制备了介电性能优异的(Ba_0.7Sr_0.3)TiO₃/LaNiO₃异质薄膜.实验发现，在750 ℃下 、O₂气氛中晶化的LaNiO₃薄膜的电阻率最小.C-V与I-V特性测量表明(Ba_0.7Sr_0.3)TiO₃薄膜具有优异的介电性能，在频率为50kHz、零偏压下的相对介电常数ε_r>300，偏压为6V时漏电流密度J_L<1.2×10^-6A/cm². 关键词： xSr_1-x)TiO_３铁电薄膜')" href="#">(Ba_xSr_1-x)TiO_３铁电薄膜 ３底电极')" href="#">LaNiO３底电极 溶胶-凝胶法     

纳米晶Y2SiO5：Eu的浓度猝灭研究

报道了分别用溶胶-凝胶法合成的Y₂SiO₅:Eu纳米晶和用高温固相法合成常规尺度的Y₂SiO₅:Eu材料的光致发光光谱和猝灭浓度的实验研究.结果表明:纳米Y_2-xEu_xSiO₅比常规尺度的Y_2-xEu_xSiO₅有更高的猝灭浓度和更高的发光亮度.理论分析认为这是由于在纳米材料中能量共振传递被阻断和猝灭中心在各个纳米晶内分布的涨落造成的.这个结果为高亮度的Y₂SiO₅:Eu纳米材料的实际开发应用展示了广阔前景.     

含噻二唑聚芴类白光聚合物的合成与发光性能研究

通过Suzuki偶联反应将2,7-二溴-9,9-二辛基芴（Br-DOF）、2,7-二硼酸-9,9-二辛基芴（B-DOF）和4-（8-（2,7-二溴-9-辛基芴）辛氧基）-N-4-（7-（4-（二苯胺基）苯基）苯并噻二唑）苯基-二苯胺（Br-TAF）共聚,合成了白光聚合物PDOF-TAF。以PDOF-TAF为发光层,溶液旋涂制备了非掺杂型单层白光有机电致发光二极管,色坐标为（0.23,0.18）。通过插入电子传输层TPBI和空穴传输层PVK得到的白光器件发射光谱覆盖了410~700 nm区域,色坐标从（0.23,0.18）调整到（0.24,0.32）,亮度达到2 020 cd/m²,电流效率达到1.4 cd/A。实验结果表明,PDOF-TAF是一种很好的白光聚合物发光材料,在WOLED中将有很好的应用前景。     

ZnAl2O4：Tb3+荧光粉的合成、结构及其光学性能研究

通过溶胶-凝胶法制备出不同Tb³⁺掺杂浓度和不同二次煅烧温度下的ZnAl₂O₄:Tb³⁺荧光粉, 并利用X射线衍射(XRD)和荧光光谱等对样品进行了表征。由XRD结果可知,当Tb³⁺掺杂的摩尔分数不大于9%,二次煅烧温度在600℃以上时,所得粉体为结晶性良好的尖晶石相。在紫外光激发下,ZnAl₂O₄:Tb³⁺荧光粉的发射光谱由位于488 nm(⁵D₄→⁷F₆)、542 nm(⁵D₄→⁷F₅)、587 nm(⁵D₄→⁷F₄ )和621.5 nm(⁵D₄→⁷F₃)的4个发射峰组成。研究发现,Tb³⁺的掺杂浓度和二次煅烧温度对样品发光强度有着重要影响,当Tb³⁺的摩尔分数为5%,二次煅烧温度为900℃时,ZnAl₂O₄:Tb³⁺荧光粉的发光最强,继续增加Tb³⁺掺杂浓度或提高煅烧温度,分别会出现浓度猝灭和温度猝灭现象。     

聚芴衍生物中间体的合成与NMR分析

通过Suzuki偶联聚合反应得到D-A-D型聚芴衍生物的关键中间体2,7-二（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基）-9,9-二辛基芴. 应用一维和二维核磁共振技术（¹H NMR,¹³C NMR,DEPT,¹H-¹H COSY,HMQC,HMBC）对该化合物进行了结构表征,准确归属了它们的¹H,¹³C信号,为其结构鉴定提供了重要依据.     

锐钛矿相纳米TiO2晶体生长动力学及生长过程控制

研究了采用溶胶-凝胶法经由前驱物钛酸四异丙酯水解制备纳米TiO₂结构相变及锐钛矿晶体生长动力学过程. 研究结果表明,在酸性条件下水解,由于高压热处理温度的变化导致锐钛矿向金红石相的结构相变,锐钛矿相纳米TiO₂生长活化能在250℃以下和以上分别为(15.8±4.5)kJ/mol和(80.2±1.0)kJ/mol;而在碱性条件下水解的活化能值为(3.5±0.4)kJ/mol. 在不发生结构相变的条件下,酸性水解条件下锐钛矿相纳米TiO₂生长速 关键词： 2')" href="#">纳米TiO₂ 锐钛矿 生长动力学 溶胶-凝胶法     

聚合物发光二极管中的负电容效应

采用交流阻抗谱技术,研究了以共轭聚合物(poly［2-methoxy,5-(2′-ethylhexoxy)-1,4-phenylenevinylene］)(MEH-PPV)为发光层,以带有胺基的聚芴共聚物poly［(9,9-bis(3′-(N,N-dimethylamino)propyl)-2,7-fluorene)-alt-2,7-(9,9-dioctylfluorene)］ (PF-NR₂)为电子传输层的发光二极管的交流响应特性. 对于结构为ITO/P 关键词： 2')" href="#">PF-NR₂ 聚合物发光二极管 交流阻抗谱 负电容效应     

两种新型芴衍生物的合成、晶体结构及光谱性能

合成了两种新型芴衍生物:2,7-二（3,5-二（三氟甲基）苯基）-9,9-二乙基芴（1）和2,7-二（4-氟苯基）-9,9-二乙基芴（2）。通过元素分析、红外光谱（IR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）以及单晶X射线衍射对其结构进行了表征。化合物1属于单斜晶系,P2₁/c空间群;化合物2属于三斜晶系,P-1空间群。通过紫外-可见吸收和荧光光谱研究了化合物的发光性能。结果表明:在CH₂Cl₂溶液和固态薄膜中,化合物1、2在350～400 nm波段有吸收峰,归属于π-π^*电荷跃迁;化合物1、2的光学带隙E_g分别为3.31 eV和3.30 eV,并且均有强烈的蓝色荧光发射现象（激发波长为330 nm）,在二氯甲烷中的荧光量子效率分别为0.62和0.61,固态荧光寿命分别为6.39 ns和9.00 ns。     

基于AAO模板的TiO2微纳结构及其光电特性

以多孔氧化铝（AAO）和导电玻璃FTO为基底,用射频（RF）磁控溅射法和溶胶凝胶（Sol-gel）法分别制备了微纳结构的TiO₂,两种TiO₂沉积技术各自体现出其特质。从XRD衍射光谱和拉曼散射光谱可以看到,在相同退火条件下,RF和Sol-gel法制备的TiO₂晶相结构不同。在以导电玻璃FTO为基底时,RF制备的薄膜颗粒分布均匀,没有团簇现象;而Sol-gel制备的薄膜由密实的颗粒构成。在以AAO为模板时,Sol-gel制备的TiO₂溶胶粒子由于胶体溶液的流动性使其对孔的填充率保持较高的水平;而RF制备的TiO₂对孔的填充率则降低。光电流实验的结果表明,前者具有更好的光电特性。     

Photophysics of polymer-wrapped single-walled carbon nanotubes

Single-walled carbon nanotubes (SWNTs) are successfully dispersed in two conjugated polymer poly(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) (PFO) and poly[2-methoxy-5- (2’-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylene vinylene] (MEHPPV) solutions. Steady-state and time-resolved photoluminescence spectroscopy in the near-infrared and visible spectral regions are used to study the interaction of the dispersed carbon nanotube and the wrapped polymer in the nano-hybrids. The SWNTs infrared emission is the signatures of the separation of single semiconducting tubes, the lifetime of the photoluminescence of these tubes is bi-exponential with the first component varying from 6 ps (in MEHPPV wrapped SWNTs) to 14 ps (in PFO wrapped SWNTs), while the second component of the decay for all samples is in the range of 30-40 ps, revealing the intrinsic lifetime of the SWNTs. The study of the photoluminescence of the nano-hybrids in the visible spectral range shows, in the case of the PFO, a relatively strong quenching, the photoluminescence lifetime for the hybrid is more than 100 ps shorter than the one of the pristine polyfluorene solution. For the MEHPPV-SWNT hybrid an opposite behavior is revealed with the photoluminescence lifetime surprisingly longer than the polymer solution. The possible mechanism for the interaction of the two conjugated polymers and the SWNTs is discussed in terms of their electronic band structure.     

二氧化硅对稀土掺杂二氧化钛薄膜形貌与发光性能的影响

为提高稀土掺杂TiO₂薄膜的上转换效率,采用溶胶-凝胶法和旋涂镀膜工艺制备了Yb³⁺-Er³⁺共掺杂SiO₂/TiO₂上转换光致发光薄膜,研究了SiO₂对TiO₂薄膜形貌以及发光性能的影响。利用FE-SEM观察了薄膜的表面形貌,利用分光光度计测试了薄膜在近红外光区域的透射率的变化,并用荧光光谱仪测试了薄膜的上转换发光光谱。结果表明：SiO₂的掺杂导致TiO₂颗粒尺寸显著减小,TiO₂薄膜在近红外的透射率也有所下降。在980 nm红外光激发下,SiO₂/TiO₂薄膜在630~670 nm处获得了明显的上转换红光发射,在516~537 nm和537~570 nm处获得了较弱的上转换绿光发射。由上转换发光强度与激光泵浦功率的关系推知,绿色和红色上转换发光均为双光子吸收发射过程。     

基于电子顺磁共振的锌卟啉敏化TiO2光催化性机理的研究

为了研究锌卟啉/TiO₂复合光催化剂的光催化效率及电子转移问题, 本文采用溶胶凝胶法制备了锌卟啉/TiO₂的混合光催化材料, 并利用紫外可见光谱、电子顺磁共振谱对锌卟啉/TiO₂复合光催化剂进行了表征与分析. 采用溶胶凝胶法制备了锌卟啉-TiO₂的混合光催化材料, 通过比较纯P25型TiO₂和掺入质量比分别为0.2%, 0.5%, 0.9%锌卟啉敏化剂的锌卟啉/TiO₂混合光催化材料的紫外可见光谱图可知, 加入适量锌卟啉敏化剂可提高TiO₂对甲基橙溶液的降解效率, 过多的掺入锌卟啉敏化剂会导致TiO₂表面被敏化剂覆盖, 从而影响了其对光子的吸收, 降低TiO₂的光催化效率, 降低TiO₂的光降解率, 甚至低于纯TiO₂的光降解率. 应用电子顺磁共振技术对锌卟啉敏化TiO₂光催化剂的光催化机理进行了合理的解释, 当使用紫外可见光源对粉末样品进行辐照时, 锌卟啉受光辐照产生的激发态电子促进具有强氧化性的Ti³⁺和超氧根自由基的生成, 从而有效的促进了光生空穴-电子对的分离, 提高了TiO₂的光催化性能.     

离子液体在大气压等离子体中稳定性研究

采用发射光谱、紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和核磁共振技术分析1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[Bmim]HSO₄）, 1-丁基吡啶硫酸氢盐（HSO₄）和1-丁基-3-甲基咪唑四氟化硼（[Bmim]BF₄）三种离子液体在大气压介质阻挡放电氩等离子体体系中的稳定性,并分别以上述三种离子液体为辅助液采用大气压介质阻挡放电等离子体技术制备TiO₂,进一步研究三种离子液体在等离子体中的稳定性对所制备的TiO₂晶相结构的影响。结果表明：向大气压介质阻挡放电氩等离子体中分别引入[Bmim]HSO₄,HSO₄和[Bmim]BF₄离子液体后并未改变氩等离子体放电光谱谱峰的位置和数量且没有新的谱峰生成,但谱峰强度都明显降低,说明上述三种离子液体没有在等离子体区蒸发形成激发态物种;[Bmim]HSO₄和HSO₄放电前后的红外吸收光谱基本一致,表明离子液体在放电后的化学键未发生改变;[Bmim]HSO₄和HSO₄的紫外可见吸收光谱显示其吸收峰的位置和强度未发生改变,说明两种离子液体在等离子体作用后的结构是稳定的;[Bmim]BF₄放电前后的红外吸收光谱各个特征峰并无明显差异,但其紫外可见吸收光谱图谱吸收峰的位置却发生较大的偏移,进一步对放电前后的[Bmim]BF₄离子液体进行核磁共振分析,两者的1H NMR峰数相同,但放电后的离子液体化学位移向高位偏移大约0.2单位,说明其化学环境发生了变化,表明有部分[Bmim]BF₄结构发生改变。光谱和核磁共振技术分析表明离子液体[Bmim]BF₄在等离子体作用后结构发生了改变。采用三种离子液体辅助大气压介质阻挡放电等离子体技术制备TiO₂样品的X-射线衍射分析结果表明 [Bmim]HSO₄和HSO₄辅助制备的HSO₄-TiO₂和[Bmim]HSO₄-TiO₂,谱图与锐钛矿相TiO₂标准谱图基本一致,表明所制备的TiO₂为纯锐钛矿型。而[Bmim]BF₄辅助制备的[Bmim]BF₄-TiO₂在2θ=24.1°处的衍射峰向小角度偏移,2θ=48°处的衍射峰向大角度偏移,说明[Bmim]BF₄在辅助制备TiO₂过程中,F进入TiO₂的晶格,破坏了TiO₂原子间的平衡状态,生成了F掺杂TiO₂光催化材料。F掺杂TiO₂光催化材料的形成也间接证明了离子液体[Bmim]BF₄在大气压等离子体中的不稳定性,此结果与核磁共振及紫外可见光的检测结果相一致。同时说明离子液体在等离子体的作用下对于纯锐钛矿晶格的形成和促进高活性掺杂型的光催化材料具有重要作用。为等离子体辅助离子液体制备高性能纳米材料提供重要的实验和理论依据。     

Cu掺杂SnO_2/TiO_2复合薄膜的制备及性能研究

制备Cu掺杂的纳米Sn O2/Ti O2溶胶,采用旋涂法在载玻片上镀膜,经干燥、煅烧制得Cu掺杂的Sn O2/Ti O2薄膜,通过对比实验探讨掺杂比例、条件、复合形式等对结构和性能的影响。采用XRD、SEM、EDS、UVVis等测试手段对样品进行表征,并以甲基橙为探针考察了其光催化降解性能。XRD测试结果显示薄膜的晶型为锐钛矿型,结晶度较高。SEM谱图显示薄膜表面无明显开裂,粒子分布均匀,粒径约为20 nm。EDS测试结果表明薄膜材料中含有Cu元素,谱形一致。UV-Vis吸收光谱表明Cu掺杂以及Sn O2/Ti O2的复合使得在近紫外区的光吸收比纯Ti O2明显增强。光催化实验表明Cu掺杂后使得Sn O2/Ti O2复合薄膜对甲基橙的光催化降解效率进一步提高,Sn O2/Ti O2复合薄膜的光催化活性在10%Cu掺杂时达到最高。     

FTIR与XRD的均匀粒度分布Ce-Cu/TiO2空心微球制备机理研究

随着社会经济的发展,环境空气品质已经成为研究热点。TiO₂是一种化学稳定性高,耐腐蚀性强,对人体无毒无害的N型半导体材料。利用TiO₂的光催化性能提高室内环境空气品质已经成为研究焦点,但是由于TiO₂只能在紫外光源下才具有较高的光催化效率,而在可见光源下的光催化效率较低,从而极大的限制了TiO₂在室内环境领域的发展。因此,研发在可见光源下具有良好光催化性能的TiO₂复合材料势在必行。利用元素掺杂改性技术与提高比表面积方法可以改善光催化反应过程中量子效率和对光能的利用率,以加快电子和空穴向表面迁移的速率同时降低光生载流子的复合机率。以二氧化硅SiO₂为模板、聚乙烯吡咯烷酮为成膜剂、硝酸铈Ce(NO₃)₃·6H₂O和硝酸铜Cu(NO₃)₂·3H₂O为改性剂采用溶胶-凝胶法制备均匀粒度分布的Ce-Cu/TiO₂空心微球,并将制备过程分为四个阶段,即纳米SiO₂球模板的制备、Ce-Cu/TiO₂-SiO₂复合微球凝胶的制备、Ce-Cu/TiO₂-SiO₂复合微球的制备和Ce-Cu/TiO₂空心微球的制备。利用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）与X射线衍射仪（XRD）对Ce-Cu/TiO₂空心微球的制备过程各阶段生成物进行测试与分析,即在纳米SiO₂球模板的制备阶段从微观角度研究纳米SiO₂球模板的搭建过程,在Ce-Cu/TiO₂-SiO₂复合微球凝胶的制备阶段研究TiO₂附着于纳米SiO₂球模板的过程,在Ce-Cu/TiO₂-SiO₂复合微球的制备阶段研究煅烧工艺对Ce-Cu/TiO₂-SiO₂复合微球中晶相与结构的影响,在Ce-Cu/TiO₂空心微球的制备阶段研究氢氧化钠溶液对Ce-Cu/TiO₂-SiO₂复合微球中纳米SiO₂球模板洗涤效果的影响。利用紫外-可见分光光度计（UV-Vis）对Ce-Cu/TiO₂空心微球的光响应性能进行测试与分析,以研究Ce-Cu/TiO₂空心微球对可见光源的利用效率。利用激光粒度分析仪（LPSA）与扫描电子显微镜（SEM）对Ce-Cu/TiO₂空心微球的粒度分布与微观形貌进行测试与分析,以研究Ce-Cu/TiO₂空心微球的均匀粒度分布效果。结果表明：以Si-O-Si基团构建非晶体结构的无定形态纳米SiO₂球模板,有利于聚乙烯吡咯烷酮在纳米SiO₂球模板表面附着,从而控制Ce-Cu/TiO₂空心微球的空腔结构。Ce-Cu掺杂基本进入TiO₂晶体,极少进入纳米SiO₂球模板晶体,从而抑制了Ce-Cu/TiO₂-SiO₂复合微球中TiO₂由锐钛矿相向金红石相的转变。Ce-Cu掺杂TiO₂可以促使TiO₂内部形成新的能级,实现能量较小的光子捕获e-和h+,从而提高Ce-Cu/TiO₂空心微球对可见光源的利用效率。Ce-Cu/TiO₂空心微球的表面光滑且不存在明显的缺陷,其形貌呈现良好的球体且粒径分布均匀,即d₉₀为219.54 nm,d₅₀为151.60 nm、d₁₀为103.84 nm,以及d₉₀-d₁₀为115.70 nm。研究结果为进一步获得可见光源下具有良好光催化性能的均匀粒度分布Ce-Cu/TiO₂空心微球提供理论依据和研究基础。     

Polymer White-Light-Emitting Diodes with High Work Function Cathode Based on a Novel Phosphorescent Chelating Copolymer

Polymer white-light-emitting diodes are fabricated based on the blend of poly[9,9-di-（2-ethylhexyl）-fluorenyl-2, 7- diyl]-end capped with polysilsesquioxane （PFO） and a chelating copolymer of poly[（9,9-bis（3′-（N,N-dimethylamino） propyl）-2, 7-fluorene-alt-2, 7-（9,9-dioctylfluorene） ）-co- [2, 7-（9,9-dioctlyfluorene）-alt-5,5-bis（2-（4-methyl-l-naphtha- lene） pyridine-C^2,N） iridium （III） acethylacetonate]] （PFN-NaIr）. The device with the sole aluminium cathode is able to produce a comparably white electroluminescence efficiency of 1.31 cd/A to that of the device using low work function cathodes （such as Ba, Ca, etc.）. The CIE coordinates of the white light emission consisting of red, green and blue three components are nearly at （0.34, 0.35）. The mechanism of the white light emission from the device with the AI cathode is investigated, which is related to the efficient injection of electrons through the interface of PFN-Nalr/AI.