低聚噻吩/富勒烯混合液中富勒烯吸收对荧光猝灭效率影响的校正方法

借助荧光猝灭可以观测和研究导电高聚物与富勒烯之间的电子转移效率及机理.但对链长较短的低聚噻吩(2T～7T)来说,由于不能避开富勒烯的吸收范围而仅对低聚噻吩进行选择性激发,从而导致获取的猝灭率失实.给出了富勒烯吸收作用对荧光猝灭效率影响的校正方法、物理模型和数学推导过程.校正后,在低聚噻吩/富勒烯混合液中荧光光谱波形轮廓与低聚噻吩溶液中荧光光谱波形轮廓的一致性,证实了该校正方法的可行性.     

四噻吩/富勒烯混合薄膜和混合液中的荧光猝灭研究

用荧光光谱方法分别测量了四噻吩/富勒烯混合薄膜和混合液的荧光光谱,与纯四噻吩荧光光谱相比较,发现四噻吩/富勒烯混合液在光激发后,其荧光强度比混合薄膜中的光致感应的荧光强度更强烈地猝灭,而且荧光光谱波形也被强烈地调制,这个实验结果与马库斯电子转移模型不相符合.通过分析表明,在混合液中光致电子转移过程中,当受主的吸收光谱与施主的吸收以及荧光光谱部分交叠时,由于受主分子对激发光的竞争吸收和对施主荧光的重吸收,造成了荧光强度在混合液中比混合薄膜更有效猝灭的赝象.因而在用荧光光谱研究施主/受主混合液中光致电子转移时必须考虑到这些光物理过程对荧光猝灭的影响.     

四噻吩/富勒烯混合薄膜和混合液中的荧光猝灭研究

用荧光光谱方法分别测量了四噻吩信勒烯混合薄膜和混合液的荧光光谱,与纯四噻吩荧光光谱相比较,发现四噻吩／富勒烯混合液在光激发后,其荧光强度比混合薄膜中的光致感应的荧光强度更强烈地猝灭,而且荧光光谱波形也被强烈地调制,这个实验结果与马库斯电子转移模型不相符合．通过分析表明,在混合液中光致电子转移过程中,当受主的吸收光谱与施主的吸收以及荧光光谱部分交叠时,由于受主分子对激发光的竞争吸收和对施主荧光的重吸收,造成了荧光强度在}昆合液中比混合薄膜更有效猝灭的赝象．因而在用荧光光谱研究施主／受主混合液中光致电子转移时必须考虑到这些光物理过程对荧光猝灭的影响．     

四噻吩与富勒烯(C60、C70、C84)间光致电子转移效率的研究

借助荧光猝灭可以观测和研究导电聚合物与富勒烯之间的电子转移效率及机理.文章通过对四噻吩/富勒烯相关原始数据的校正处理,排除了竞争吸收与重吸收对荧光谱值的影响,获得了能真实体现四噻吩与富勒烯(C60、C70、C84)之间荧光猝灭率的数据.     

荧光光谱法研究六噻吩与富勒烯的相互作用

文章采用荧光光谱法研究在六嚷吩(6T)/富勒烯(C60,C70和C84)混合液中由电子转移所引起的荧光猝灭现象,并由Stern-Volmer方程分别确定了6T/C60、6T/C70和6T/C84混合液中的双分子猝灭速率常数.结果表明,双分子猝灭速率常数与富勒烯的电子亲和力相关,对6T/C60、6T/C70和6T/C84...     

未来的能源之星:PTB 与 PCBM

本期十大化学热点论文的关注点继续聚焦碳烯形式的碳化学研究.而论文#5作为新生力量则以聚合物半导体的形式展开对碳化学的研究.这其实涉及到用于太阳能电池有机光伏材料的必要化学知识.光伏材料需要电子供体聚合物与电子受体富勒烯化合物.聚3-己基噻吩适于作电子供体聚合物,与C61富勒烯化合物衍生物搭配可将能量转化效率提高到5％.     

新型八元噻吩-乙炔-乙烯环状共轭低聚物的合成及其超分子行为

通过噻吩-乙炔-乙烯交替构建的环状共轭低聚物,因其具有独特的π共轭体系和内部空腔,表现出非线性光学、双光子吸收等特殊光电性质.通过引入联噻吩基团,制备出一种新型的八元噻吩-乙炔-乙烯环状共轭低聚物,其晶体结构表明,该大环分子之间存在不常见的S-π弱相互作用,并且存在有序的分子内通道和分子间通道.扫描电镜显示该环状共轭低聚物能自组装成纤维状固体,长度可达几厘米.荧光光谱研究证实了C_(60)对该环状共轭低聚物具有显著的荧光淬灭作用,说明作为电子给体的该环状共轭低聚物与作为电子受体的C_(60)之间存在超分子行为和电子转移现象.     

Ni原子表面吸附和笼内封装掺杂硼富勒烯B_(40)的功能化应用研究

新型非碳纳米结构的研究一直广受关注。因零维硼元素富勒烯笼状结构B_(40)的实验合成,以及新型的硼富勒烯可能具有类似于碳富勒烯(如C_(60))一样重要的学术价值和应用前景,关于B_(40)更进一步的功能化应用研究变得十分必要。采用第一原理,文章开展了过渡金属元素Ni对硼富勒烯B_(40)进行表面化学吸附及笼内封装的功能化应用研究。计算结果表明,无论Ni原子在B_(40)表面吸附还是笼内封装,均可与B_(40)表面的B原子相结合形成Ni-B键,对应形成不同的稳定的金属富勒烯复合结构。且,Ni原子掺杂B_(40)所形成的金属富勒烯复合产物结合能约5.18～7.12 eV/atom,表明Ni原子与B_(40)的表面吸附和笼内封装属于化学作用过程,所形成的金属富勒烯复合产物具有较高的稳定性。对金属富勒烯复合产物的电子特性和磁性进行计算,发现:Ni原子表面吸附和内嵌的金属富勒烯复合结构,由于Ni原子的掺杂引入,其能隙相对于全硼富勒烯B_(40)均有一定程度的减小;同时,磁性Ni原子与全硼富勒烯作用后,通过轨道电子的转移,Ni原子磁性完全消失而B_(40)富勒烯笼内的B原子不产生自旋极化,因而金属富勒烯的总磁矩均为零。这种通过Ni的掺杂可调整富勒烯分子结构能隙又同时保持整个体系的磁矩为零的电子特点,对于此类金属富勒烯作为半导体分子器件的应用非常有意义。     

尿素还原法制备碳量子点

将富勒烯C_(60)和C_(70)分别在空气气氛中350℃下煅烧,然后采用尿素还原法在温和(90℃)条件下制备得到碳量子点;以透射电子显微镜、粉末X-射线衍射、拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱等对碳量子点的组成和形貌进行表征,通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对其光学性能进行研究;并推测碳量子点的形成机制.结果表明,在激发光波长为320nm时,两种碳量子点的荧光最大发射峰波长位于450nm附近,相对荧光量子产率分别为23.24%和27.55%,推测其形成机制为尿素对空气气氛中煅烧过的富勒烯表面氧化位点的还原.该结果为温和条件下合成碳量子点提供了一种新的思路.     

一种Eu3+-AAO-TTA新型复合发光材料的研究

合成了一种共聚型低聚物的新型三元复合物Eu3+-AAO-TTA(AAO:低聚丙烯酰胺-丙烯酸,n(丙烯酰胺)/n(丙烯酸)=7∶3,数均相对分子质量为10000; TTA:荧光敏化剂2-噻吩甲酰三氟丙酮)并测定了其荧光光谱.三元复合物的荧光强度是二元复合物Eu3+-AAO荧光强度的21倍,并且比强发光物质NaEu(TTA)4的荧光强度更强.研究了pH值、Eu3+-低聚物物质的量比、Eu3+-TTA物质的量比对复合物荧光强度的影响.所得三元复合物具有作为优良发光材料的应用前景.     

Photoconductivity of fullerene derivatives

Two fullerene derivatives (compounds 1 and 2) have been synthesized. Their redox properties have been measured by cyclic voltammetry. The photoconductivities of poly(N_vinylcarbazo_le) (PVK) doped with fullerene and with their derivatives have been studied to explore the possible relationship between the reductibility of fullerenes and the photoconductivity of fullerenes_doped PVK. The charge generation efficiencies of PVK doped with fullerene and with its derivatives have changed remarkably: the diversity of charge generation efficiency is obvious in different doping systems. The result indicates that there is charge transfer between fullerenes and PVK.     

Photoconductivity of [60]fullerene derivatives

Two [60]fullerene derivatives (compounds 1 and 2) have been synthesized. Their redox properties have been measured by cyclic voltammetry. The photoconductivities of poly(N-vinylcarbazole) (PVK) doped with [60] fullerene and with their derivatives have been studied to explore the possible relationship between the reductibility of fullerenes and the photoconductivity of fullerenes-doped PVK. The charge generation efficiencies of PVK doped with [60]fullerene and with its derivatives have changed remarkably: the diversity of charge generation efficiency is obvious in different doping systems. The result indicates that there is charge transfer between fullerenes and PVK.     

富勒烯科学的若干研究进展

富勒烯的三维空间构型和众多的双键为富勒烯科学的发展提供了广阔的空间，内嵌富勒烯则可以通过控制笼内包合的原子来调节富勒烯的电子结构和还原性质。目前，富勒烯的研究主要集中在富勒烯和金属富勒烯基新型功能材料的合成表征以及应用，其中以设计新的富勒烯／金属富勒烯材料用于化学传感器、太阳能电池及其它器件为主要研究焦点。旨在对目前富勒烯科学的发展与应用研究作一综述介绍。     

硼富勒烯及其相关结构研究进展

本文对硼富勒烯等硼纳米结构及其相关材料的研究进展进行了简要评述. 首先对硼和碳元素及其成键性质的区别与联系进行了讨论, 并简要介绍了碳富勒烯、纳米管和石墨烯的发现及其结构与性质. 接下来系统回顾了过去几十年来人们对硼团簇、硼纳米管和硼纳米线等纳米结构在理论和实验研究方面取得的进展.特别是最近几年来, 针对硼富勒烯、硼纳米管、硼单层平面、硼富勒烯固体等结构的研究取得了一些重要进展, 本文在结合我们自己研究工作的基础上, 对上述研究进展做了系统地介绍. 最后对硼富勒烯及其相关材料的研究前景进行了展望.     

煤基富勒烯的制备研究

以 1 4种国产煤为原料 ,用电弧等离子体蒸发法制备富勒烯 .富勒烯产品的表征采用质谱、紫外光谱、红外光谱及高压液相色谱技术 .考察了煤样的基础性质对富勒烯产率的影响 .结果表明 ,由实验所用煤种均可制得富勒烯 ;原料煤本身的化学结构和组成影响富勒烯的产率和分布 ;由某些煤得到的富勒烯中 ,C70 的含量较之以石墨电极为原料时的含量要高得多 .     

Fullerenes from aromatic precursors by surface-catalysed cyclodehydrogenation

Graphite vaporization provides an uncontrolled yet efficient means of producing fullerene molecules. However, some fullerene derivatives or unusual fullerene species might only be accessible through rational and controlled synthesis methods. Recently, such an approach has been used to produce isolable amounts of the fullerene C(60) from commercially available starting materials. But the overall process required 11 steps to generate a suitable polycyclic aromatic precursor molecule, which was then dehydrogenated in the gas phase with a yield of only about one per cent. Here we report the formation of C(60) and the triazafullerene C(57)N(3) from aromatic precursors using a highly efficient surface-catalysed cyclodehydrogenation process. We find that after deposition onto a platinum (111) surface and heating to 750 K, the precursors are transformed into the corresponding fullerene and triazafullerene molecules with about 100 per cent yield. We expect that this approach will allow the production of a range of other fullerenes and heterofullerenes, once suitable precursors are available. Also, if the process is carried out in an atmosphere containing guest species, it might even allow the encapsulation of atoms or small molecules to form endohedral fullerenes.     

富勒烯(C60/C70)与 N,N,N′,N′-四-(对甲基苯)-4,4′-二胺-1,1′-二苯碲醚电荷转移复合物的特征

用激光光解方法研究了富勒烯(C60 / C70)与N,N,N′,N′-四-(对甲基苯)-4,4′-二胺-1,1′-二苯碲醚电荷转移复合物的特征. 通过观察在近红外区瞬间吸收带,富勒烯(C60 / C70)激发三线态,富勒烯(C60 / C70)阴离子自由基和N,N,N′,N′-四-(对甲基苯)-4,4′-二胺-1,1′-二苯碲醚阳离子自由基的出现,测定了在苯腈溶液中从N,N,N′,N′-四-(对甲基苯)-4,4′-二胺-1,1′-二苯碲醚到富勒烯(C60 / C70)激发三线态的量子转化产率和电子转移常数.     

富勒烯[ 60] 与电子给体电荷转移络合物的特性

通过毫微秒激光光解作用研究了富勒烯[60]电荷转移络合物的特性，在苯腈溶液中，从电子给体(TTF)到富勒烯[60]激发三线态的电子转移反应已被观察到，富勒烯[60]激发三线态的消失和富勒烯[60]阴离子自由基的出现，通过瞬态吸收光谱得到证实。     

准一维聚噻吩及以噻吩为基的共聚物的光学性质

利用半经验的ZINDO方法研究了聚噻吩及以噻吩为基的共聚物的电子光跃迁性质．以噻吩为基的共聚物具有阱-垒-阱结构特征，阱部分为具有不同共轭长度的聚噻吩，垒部分为具有大能隙的非可见的发光材料．计算发现，改变阱的共轭长度和垒的结构可控制聚合物的发光，跃迁能随链长的增加而减小，表现为光吸收谱红移．