聚丁基噻吩的合成及性能

用化学聚合方法合成了聚丁基噻吩导电材料,并研究了不同的聚合条件对聚合物性能的影响。聚丁基噻吩导电材料具有较好的稳定性和加工性,其掺杂态的导电率可达到10s/cm。     

支链带有富勒烯的聚噻吩和齐聚噻吩及其光伏电池研究进展

可溶性聚噻吩和富勒烯(主要是C60)及其衍生物,是聚合物太阳能电池中被广泛使用的给体和受体材料,它们之间的相容性和富勒烯的聚集效应对于太阳能电池能量转换效率有很大影响。将富勒烯与聚噻吩通过共价键连接在一起,可解决它们的共混膜中的相分离问题,有望提高器件效率,是未来有机和聚合物光伏材料研究的一个重要方向。本文按主链是聚噻吩或齐聚噻吩将这种连有富勒烯的材料分为两类,介绍了这些材料的合成方法、电化学性质及基于这些材料的太阳能电池器件近几年来的研究进展。     

聚3-己基噻吩的制备及其荧光轨迹的研究

本文以3-己基噻吩为单体,无水FeCl3为氧化剂,在四氢呋喃(THF)中浓缩结晶制备了聚3-己基噻吩(P3HT),通过红外光谱、GPC、XRD和1H NMR表征其结构,测定了经THF浓缩前后P3HT的电流-电压曲线,并采用单分子光谱技术得到了其在介孔纳米TiO2基底上的荧光强度轨迹。结果表明,通过THF浓缩结晶能提高P3HT的相对分子量和其太阳能电池的能量转化效率,并且单分子P3HT/TiO2体系间界面电子的转移是不均一的,不但随着分子的不同而不同,而且还随着时间的不同而不同,其自相关函数呈非指数的衰减。     

聚丁基噻吩的电化学合成及性能研究

丁基噻吩在硝基苯溶液中以六氟磷酸四丁基季铵盐为支持电解质，在恒电流条件下进行电化学氧化聚合，通过电导率的测量及可见──紫外光谱分析，讨论了单体浓度、电解质浓度、电流密度、聚合温度对聚合物膜的导电性能的影响。扫描电镜图表明，随着聚合的进行．膜的表面呈“菜花”状结构。循环伏安图表明聚了基噻吩与聚噻吩具有相近的氧化峰位。     

聚噻吩及其衍生物在生物医学领域的应用

做为导电聚合物(CPs)中的重要一类,聚噻吩及其衍生物在电学和光学上显示出了同金属和无机半导体相似的性质.同时也显示出了不同于一般聚合物的特殊性质,如合成和处理容易等.本综述概述了近二十年来聚噻吩及其衍生物的研究进展,包括聚噻吩及其衍生物的合成、性质,以及其在生物医学领域,包括在神经探针和生物传感器中的应用.其中,对聚噻吩在神经探针方面的应用做了重点阐述.本文还对今后聚噻吩及其衍生物在生物医学领域的研究提出了一些具有挑战性的问题.     

一维取代聚噻吩的电子性能

报道了3种取代聚噻吩,3-己基聚噻吩(P3HT)、3,4-二戊基聚噻吩(P34PT)、3-辛氧基聚噻吩(P3OOT)的合成方法1、H-NMR测试结果及UV-Vis吸收光谱和荧光光谱分析结果。用密度泛函方法计算了无取代噻吩、3-乙基噻吩、3,4-二乙基噻吩、3-乙氧基噻吩二聚体的电子性能。随聚合度的提高,聚合物能隙变窄。无取代噻吩二聚体的能隙为4.216 eV,重复单元长度为0.392 7 nm;乙基取代噻吩二聚体的能隙为4.733 eV,重复单元长度为0.393 9 nm;乙氧基取代噻吩二聚体的能隙为3.890 eV,重复单元长度为0.390 8 nm;双乙基取代噻吩二聚体的能隙为5.168 eV,重复单元长度为0.392 5 nm。理论变化规律与实验结果基本一致。     

聚噻吩的固相聚合及其应用

作为共轭聚合物的典型代表,因聚噻吩衍生物具有良好的稳定性和结构易改性,其在有机光电子领域、新能源等有重要的应用。而固相聚合作为一种环保、可大规模制备等优点,受到研究者的关注。本文主要总结了近年来聚噻吩及其衍生物的固相聚合反应单体分子设计、聚合研究机理以及相关应用的进展,并展望了未来的研究方向。     

聚3-甲基噻吩及聚3-己基噻吩修饰钛酸盐纳米管的光电化学性能研究

采用水热法制备了钛酸盐纳米管, 并将钛酸盐纳米管制备成纳米结构电极进行光电化学研究. 钛酸盐纳米管产生阳极光电流, 具有n-型半导体特性. 结果表明, 聚3-甲基噻吩[poly(3-methylthiophene), PMeT]、聚3-己基噻吩[poly(3-hexylthiophene), P3HT]修饰钛酸盐纳米管后产生的光电流均较纯钛酸盐纳米管的光电流高, 且使产生光电流的波长向长波区移动. 钛酸盐纳米管/PMeT、钛酸盐纳米管/P3HT的光电转换效率分别达11.40%, 0.91%(未校正光子损失). 钛酸盐纳米管/PMeT的光电转换效率较钛酸盐纳米管/P3HT的光电转换效率高10.5%. 钛酸盐纳米管/PMeT、钛酸盐纳米管/P3HT中存在p-n异质结, 在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离.     

BMIMPF_6-有机溶剂对聚噻吩电化学性能的影响

实验测试了纯离子液体BMIMPF6、BMIMPF6-乙腈、BMIMPF6-碳酸丙二醇脂混合体系的粘度和电导率.应用循环伏安法在玻碳电极表面合成了聚噻吩,并测试了聚噻吩修饰电极在上述各溶液中的电化学行为.结果表明,聚噻吩在纯离子液体中的惨杂电量较小,电化学反应的可逆性较差.聚噻吩的氧化参杂电量与混合溶液的电导率呈明显的线性关系,当离子液体的体积含量为25%时,溶液的电导率达到最大,同时聚噻吩惨杂电量也达到最大,反应可逆也得到了明显的改善.     

芘在玻璃基片表面的单层组装及其对有机铜盐的选择性传感

将多环芳烃芘经含三乙基四胺结构的连接臂化学单层组装于玻璃基质表面, 制备了一种荧光薄膜材料. 荧光测量结果表明, 醋酸铜、酒石酸铜、柠檬酸铜等有机铜盐可以显著猝灭薄膜荧光, 而且猝灭过程可逆; 硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等无机铜盐对薄膜荧光影响不大; 醋酸锌、醋酸铅、醋酸钴、醋酸镍等其它醋酸盐对有机铜盐的检测影响轻微. 荧光寿命测定表明, 醋酸铜对上述薄膜荧光的猝灭遵循静态猝灭机制.     

六苯基硅烷-聚乙烯醇荧光复合薄膜的制备及传感性能

以聚乙烯醇(PVA) 高分子凝胶薄膜为基质, 将有机小分子发光染料六苯基硅烷(HPS) 纳米粒子掺杂到PVA薄膜内, 利用HPS的聚集诱导发射效应和凝胶薄膜的基质效应制备得到一种新型荧光薄膜. 扫描电子显微镜观察发现该薄膜具有典型的三维网络结构; 静态荧光光谱监测表明, 薄膜荧光性能稳定, 且荧光发射来自于无定形态和结晶态的HPS纳米粒子, 其中无定形态发射居多; 传感实验表明, 该薄膜对芳香族化合物气体表现出了灵敏的传感性, 灵敏度和猝灭效率取决于有机溶剂的挥发速度和薄膜的表面结构; 结合荧光寿命测定结果和HPS纳米粒子的发光机理, 推测芳香族化合物对薄膜荧光的猝灭源自其对HPS聚集体的解聚集作用; 实验还表明, 该薄膜对此类气体的传感呈现出良好的可逆性.     

壳聚糖-CdS复合膜制备及其对吡啶的传感特性

利用壳聚糖（CS）易于成膜的特点，模拟生物矿化，在有机物调制下通过异相成核生长制备了CS/CdS纳米颗粒复合膜.研究了成膜条件对膜的水热稳定性和发光性能的影响，以及CS/CdS纳米颗粒复合膜对水体中吡啶的响应特性.扫描电镜分析表明CS/CdS纳米颗粒复合膜均匀性好， CdS以物理掺杂方式均匀分布于CS薄膜中， CdS颗粒尺寸在70 nm左右.但薄膜荧光光谱位置和形状表明实际发光的CdS簇集体直径小于20 nm.由此推测电镜观察到的CdS颗粒可能是由许多CdS小颗粒聚集而成，小颗粒之间因有机物的存在而相互隔离. CS/CdS纳米颗粒复合膜的荧光发射对水体中吡啶的存在十分敏感，微量吡啶的存在会引起薄膜荧光发射急剧增强.除铜和碘离子外，水体系中其他常见离子对薄膜荧光发射没有显著影响，预期CS/CdS纳米颗粒复合薄膜有可能发展成为一种重要的水体系吡啶测定专用传感薄膜材料.     

基于ZnS纳米粒子的有机凝胶荧光薄膜的制备及其传感性能

本文首先采用油水界面法制备发光纳米ZnS粒子,再通过物理混合法,将其分散在溶有小分子胶凝剂的有机溶液中,流延于玻璃基质表面,得到ZnS荧光薄膜。实验结果表明,ZnS纳米粒子的平均粒径大小约为200 nm,具有立方晶型结构,并且在杂化薄膜中具有良好的分散性;胶凝剂形成的网络结构对ZnS纳米粒子具有良好的限域效应,表现为稳定的发光性能;气敏实验表明,该杂化膜对挥发性有机单胺和二胺具有灵敏的选择性传感作用;且其灵敏度随着杂化薄膜中ZnS担载量的增大逐渐提高;可逆性实验表明该薄膜对乙二胺蒸汽具有良好的可逆响应性。     

Fabricating UCNPs-AuNPs Fluorescent Probe for Sensitive Sensing Thiamphenicol

Anovel fluorescent probe has been constructed based on fluorescence resonance energy transfer(FRET) between upconversion nanomaterials(UCNPs) NaYF₄:Yb,Er and gold nanoparticles(AuNPs). The fluorescent "off-on" switching was formed for the detection of thiamphenicol(TAP) in egg samples. The fluorescence of UCNPs can be quenched to a certain degree by AuNPs. After adding TAP, the AuNPs generated aggregation and the fluorescence of UCNPs was recovered. The synthesized amination UCNPs and AuNPs were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), UV-Vis, X-ray diffraction(XRD), energy dispersive spectrometer(EDS), and transmission electron microscope(TEM) techniques for observation and confirmation. As a model target, the detection of TAP has two linear ranges in the buffer solution within 0.01-0.1 μmol/L and 0.1-1 μmol/L using this fluorescent probe. The detection limit was obtained to be 0.003 μmol/L(S/N=3), which is favorable for trace analysis. The recovery of TAP from 98.2% to 105.3% was obtained, and the relative standard deviation(RSD) was from 2.5% to 4.3%. Furthermore, the method established in this study based on the UCNPs auto-low background fluorescence has high selectivity and strong ability to eliminate interference, which is beneficial to analyzing complex samples.     

异元素掺杂碳点的制备及其在生物成像中的应用

荧光碳点具有良好的生物相容性和优良的抗光漂白能力,因此碳点在生物荧光成像方面的应用潜力受到广泛关注,但是碳点相对较低的荧光量子产率和缺乏近红外荧光发射的缺陷限制了碳点在荧光成像分析中的应用.随着异元素掺杂对碳点结构和荧光性质的改善,碳点被越来越广泛地用于生物成像.本文对近年来元素掺杂碳点的合成方法、异元素掺杂对碳点光学性质的影响和元素掺杂碳点在成像分析中的进展进行了综述,并对其应用前景进行了展望.     

L-色氨酸分子印迹传感器敏感膜的制备与性能

以L-色氨酸(L-Trp)为模板分子, 邻苯二胺(o-PD)为功能单体, 在金电极表面原位合成了分子印迹聚合物敏感膜; 通过循环伏安法(CV)、 差示脉冲伏安法(DPV)和电化学阻抗谱法(EIS)考察了该电极的性能. DPV测试结果表明, 在1×10^-8~2×10^-7 mol/L范围内, 峰电流与L-Trp的浓度呈线性关系, 检出限为0.3×10^-8 mol/L; 选择识别性实验结果表明, L-Trp印迹敏感膜的印迹因子达到3.72, 相对于干扰物的选择因子均大于1, 对与L-Trp结构相似的L-酪氨酸(L-Tyr)的选择因子也达到2.30, 说明该印迹膜对L-Trp具有良好的选择性; 识别过程动力学研究结果表明, 印迹膜对L-Trp的识别是一个两步连续发生的过程, 即快结合过程和慢吸附过程.     

掺铈纳米TiO2薄膜制备及光催化降解甲醛甲苯

通过Sol-Gel工艺在玻璃表面及多孔陶瓷表面制得了均匀透明的掺铈纳米TiO2薄膜．通过SEM、XRD及UV-Vis等手段对玻璃表面掺铈纳米TiO2薄膜进行了表征．结果表明，薄膜表面无开裂现象、膜内部比表面积大、TiO2分布均匀．薄膜中出现的锐钛矿相在(101)面有一定的择优取向，且UV-Vis研究表明，掺铈纳米TiO2薄膜在近紫外的吸光度有明显提高．利用自行设计的反应器，以多孔陶瓷为介质，对甲醛、甲苯等有机物进行了光催化降解研究．结果表明，掺铈纳米TiO2薄膜对甲醛甲苯有极高的光催化降解效率，由于薄膜成本低廉，易于工业化，为净化室内空气开辟了新的途径．     

两种荧光LB膜的制备和光谱性能

制取了４－二氰基亚甲基－２－甲基－６－对二甲胺基苯乙烯基－４Ｈ－吡喃（ＤＣＭ）和１，２－双（５－甲基苯并恶唑）基乙烯（ＤＴ）两种荧光分子的ＬＢ膜以及两者的混合膜，以吸收光谱和荧光光谱探讨了膜中分子的构型，微环境，发光性能等特征，发现在ＬＢ膜的缀密排布环境中ＤＣＭ顺式构型的含量较之在溶液中大为增加。     

一种用于检测气态甲醛的新型荧光探针

甲醛是一种常见的挥发性有机物（VOC）,当其浓度达到一定水平时,会对人体健康产生危害,如刺激眼和鼻黏膜、引起咽喉疼痛、咳嗽和气喘等。长期接触甲醛会对人体造成严重损害。为此,我们设计合成了一种荧光探针TF（4-肼基-1,8-萘基-1,2-苯并咪唑）,TF的肼基团可以识别甲醛,并通过与甲醛的羰基部分缩合形成腙的反应实现甲醛的检测。TF显示出较高的灵敏性和选择性。此外,为了直接检测气态的甲醛,我们利用TF制备了荧光试纸,探究其在甲醛定性检测中的应用,同时还探究了一种简易监测装置用于室内甲醛的定量测量。     

萘酰亚胺类荧光染料及共聚型荧光聚氨酯乳液的合成与性能

首先以4-溴-1,8-萘酐、2-氨基-1,3-丙二醇和甲醇钠为原料, 经亚胺化和取代两步反应合成出4-甲氧基-N-(2-羟基-1-羟甲基乙基)-1, 8-萘酰亚胺(MHHNA)活性荧光染料, 然后将其作为扩链剂通过相反转自乳化法制备出了共聚型荧光聚氨酯(PU) (PU-MHHNA)乳液, 并分别采用核磁共振氢谱(¹H NMR)、核磁共振碳谱(¹³CNMR)、元素分析、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱、粒度分析、氙灯老化等方法对所得荧光染料的化学结构、PU乳液及乳胶膜的性能进行了表征. 结果表明, MHHNA和PU-MHHNA的荧光量子产率分别为0.73 和0.92, MHHNA的用量对所得PU乳液的胶体性质没有明显影响. PU-MHHNA的丙酮溶液在UV-Vis 吸收光谱上的最大吸收波长(λ_max)为360.6 nm, 在荧光光谱上的最大激发波长(λ_ex)和最大发射波长(λ_em)分别为362和435 nm. 随着温度的升高, PU-MHHNA的荧光强度逐渐降低. PU-MHHNA乳胶膜的耐光色牢度和耐溶剂色牢度均明显高于共混型荧光聚氨酯(PU/MBNA)乳胶膜.