聚集诱导发光应用研究进展

传统的荧光化合物在聚集态时,会导致荧光猝灭;而聚集诱导发光(AIE)化合物在溶液中单分子状态时呈现弱的荧光,但当形成聚集态时发出强的荧光,这是由于分子内旋转受阻(RIR)和聚集形态的改变所致.综述了2008年以来聚集诱导发光最新应用研究进展,如用以检测离子、气体、有机小分子、爆炸物、蛋白、酶等化学/生物传感器;向传统的聚集引起猝灭化合物引入AIE单元,制备高效固态发光器件等;通过压力、热、溶剂蒸汽等调控聚集态,构建可逆的刺激性多重响应材料;发展与生物体具有良好兼容性的聚集体杂化纳米颗粒(如荧光硅纳米颗粒、聚合物胶束、电解质等),以用于生物体内成像、结构解析及检测等.     

固体核磁共振和原子力显微镜分析不同半纤维素含量植物纤维的微观结构

采用交叉极化结合魔角旋转技术13C核磁共振法和原子力显微镜研究了半纤维素的脱除对纤维微观结构的影响。分别对NMR光谱C1区(δ102～108)和C4区(δ80～92)进行拟合。结果表明,随着半纤维素的脱除,次晶纤维素的相对含量从20%增加到33%,基原纤尺寸在4.0～4.3nm之间相对稳定,而基原纤聚集尺寸从17.9nm增加至22.2nm,且与半纤维素含量呈良好的线性关系。AMF图像观察到高半纤维素含量的纤维具有疏松的表面结构,而低半纤维素含量的纤维由于基原纤聚集尺寸的增加使得表面结构更加紧密。随着半纤维素含量的降低,向内收紧的拉力使得纤维细胞壁上的孔隙发生关闭,平均孔径减小。但是当半纤维素的脱除累积到一定量时,纤维孔隙结构反而能够得到改善。     

聚苯撑乙烯衍生物链间聚集与链内自聚集对光致发光的影响

利用Gilch路线合成了具有高度物理缠结的聚苯撑乙烯衍生物(聚2,5-二-辛氧基苯撑乙烯(DOO-PPV)凝胶及短链DOO-PPV粉末, 并利用傅里叶变换-红外光谱(FT-IR)及傅里叶变换-拉曼光谱(FT-Raman)进行了结构表征, 结果表明, 凝胶与其短链DOO-PPV粉末具有相同的化学结构, 分子间不存在化学交联. 比较了短链DOO-PPV粉末、凝胶、旋涂薄膜的紫外-可见(UV-Vis)光谱、光致发光(PL) 光谱及X射线衍射(XRD)图谱, 发现在薄膜、短链DOO-PPV粉末及凝胶的PL光谱中, 短波长发射峰强度与长波长发射峰强度的比值依次降低, 分别为3.24、1.10和0.47. XRD分析表明, 凝胶中存在较多有序结构, 短链DOO-PPV粉末中分子有序结构较少, 薄膜中分子有序性最低; 表明固态下DOO-PPV短波长的发射峰与链内自聚集相关, 而长波长发射峰与链间聚集有关.     

激光二极管触发光导开关实验研究

介绍了利用大功率半导体激光二极管触发3 mm间隙GaAs光导开关、产生非线性电脉冲输出的实验,激光二极管输出功率为70 W,上升前沿约20 ns,脉冲半高宽（FWHM）约40 ns。随着开关两端偏置场强增加,输出电压也线性增加,当偏置场强超过一定阈值,增至约2.53 kV/mm时,经过一个较小的电压峰值和时间延迟后,输出电压急剧增加,产生雪崩现象。实验结果表明:GaAs开关非线性输出的产生与载流子聚集和碰撞电离有关,偏置电场的提高增加了开关芯片中载流子聚集数量,加剧了碰撞离化程度,从而使开关从线性模式进入雪崩模式。     

沉积温度对一氧化硅薄膜聚集密度的影响

一氧化硅(SiO)薄膜是中短波红外区最常用的光学薄膜之一,高的聚集密度对于提升光谱稳定性和光学薄膜元件的品质非常重要.选用纯度为99.99%的SiO块状材料,在5×10^-4 Pa背景真空中用钼舟蒸发沉积,石英晶振仪将沉积速率控制在1.2~1.5 nm/s范围,硅基片上的膜层厚度约为2.2~2.4 μm,在不同沉积温度下制备样品.用傅里叶红外光谱仪分别测试新鲜薄膜和充分浸湿薄膜的光谱曲线,根据波长漂移理论,计算出薄膜的聚集密度.结果表明:聚集密度随沉积温度的升高而增加,从常温沉积的约0.91上升到250 ℃沉积的0.99以上.     

pH敏感的金纳米颗粒的制备及表征

利用立方硅氧烷(odaaps)作为保护剂合成了金纳米颗粒,利用紫外-可见(UV-vis)吸收光谱、透射电镜(TEM)对纳米颗粒进行了表征。通过改变纳米溶胶的pH值,从而改变立方硅氧烷上羧基的存在形式,控制纳米颗粒表面的电荷,实现金纳米颗粒的可逆聚集与分散;当将其pH值降低至2.5时,颗粒能够完全沉淀,加碱调节其pH与原始值(pH=9)一致时,聚集的颗粒会自动重新分散形成溶胶,其具有与起始一致的高分散性。     

铜纳米簇的制备、聚集诱导荧光增强性能及应用研究进展

铜纳米簇不仅具有金属纳米簇的特异性,还有前驱体价格便宜等优点,因此有广泛的应用前景。从配体辅助法、模板法、微波法、电化学法和刻蚀法等综述了铜纳米簇的制备方法。从离子诱导聚集、pH诱导聚集、组装诱导聚集和溶剂诱导聚集增强发射等方面综述了铜纳米簇聚集诱导荧光发射增强性能。从离子检测、小分子检测、酶活性检测、生物大分子检测和生物成像等方面综述了铜纳米簇的应用,并对铜纳米簇的制备、性能优化和应用等方面作了展望。     

聚集诱导发光天然产物:从发现到其多功能应用

来自于天然产物的聚集诱导发光(AIE)材料具有无需化学合成、生物兼容性好、天然可降解、药理活性等优点,正在逐渐成为环境监测、生物成像和疾病诊断等领域的有力工具.本文综述了目前从天然产物中发现的AIE材料,包括黄连素等生物碱、槲皮素等类黄酮多酚、丹宁酸等非类黄酮多酚以及其他皂苷、维生素等天然化合物.这些材料的发光机制主要有分子运动受限(RIM)、扭转分子内电荷转移(TICT)、激发态分子内质子转移(ESIPT)、J-聚集、簇发光(CTE)等.基于显著的AIE特性,这些天然产物表现出在pH、离子及生物标志物传感、细胞成像和生物诊疗等领域的巨大应用潜力.期望本文能够加深对聚集诱导发光现象的理解,启发对来源于天然产物的AIE分子的探索及新应用的开发.     

聚乙烯醇-碘复合物在水溶液中的形成

聚乙烯醇(PVA)在碘-碘化钾混合水溶液中能形成蓝色复合物,该复合材料在人们日常生活中已广泛应用.本文综述了在稀溶液条件下聚乙烯醇-碘复合物的形成,并对其复合物形成的可能影响因素,如:PVA的分子量、链结构的规整度、1,2-羟基结构、支链以及浓度、添加其它物质和反应时间等,进行了系统论述.从聚集模型观点看,在复合物中,碘主要是以线性多聚碘负离子形式存在的,如:T3-和I5-等;而PVA链通过分子间氢键作用形成链间聚集将多聚碘负离子包裹在内而形成复合物.     

基于图像色貌和梯度特征的图像质量客观评价

图像质量评价(IQA)方法需要考虑如何从主观视觉度量结果出发,设计出符合该结果的客观图像质量评价方法,应用到相关实际问题中.本文从视觉感知特性出发,量化色度和结构特征信息,提出了基于色貌和梯度两个图像特征的图像质量客观评价模型.两个色貌新指标(vividness和depth)是色度特征信息提取算子;梯度算子用来提取结构特征信息.其中, vividness相似图一方面作为特征提取算子计算失真图像局部质量分数,另一方面作为图像全局权重系数反应每个像素的重要程度.为了量化所提模型的主要参数,根据通用模型性能评价指标,使用Taguchi实验设计方法进行优化.为了验证该模型的性能,使用4个常用图像质量数据库中的94幅参考图像和4830幅失真图像进行对比测试,从预测精度、计算复杂度和泛化性进行分析.结果表明,所提模型的精度PLCC值在4给数据库中最低实现0.8455,最高可以达到0.9640,综合性能优于10个典型和近期发表的图像质量评估(IQA)模型.研究结果表明,所提模型是有效的、可行的,是一个性能优异的IQA模型.