线性及超支化共轭聚合物的合成及光物理性质

利用Ｗｉｔｔｉｎｇ反应合成了超支化ＰＰＶ及线性ＰＰＶ（包括对位和间位ＰＰＶ）,产物经ＦＴＩＲ,＾Ｈ－ＮＭＲ,＾１３Ｃ－ＮＭＲ,凝胶渗透色谱（ＧＰＣ）等手段进行了表征,研究了它们在溶液和薄膜状态下的光物理性质。在二氯甲烷溶液中,超支化ＰＰＶ和具有间位结构的线性ＰＰＶ的最大吸收和发射波长的位置基本相同,都在对位ＰＰＶ吸收和发射的短波方向。说明超支化ＰＰＶ分子的电子结构与对位ＰＰＶ明显不同,处在一种特殊     

含硅共轭聚合物电致发光材料研究进展

聚合物电致发光材料在通讯、信息、显示和照明等许多领域显现出巨大的商业应用前景, 十几年来一直是人们研究的热点. 最近含硅共轭聚合物在光电功能材料的研究开发中受到越来越多的重视, 一方面是由于硅原子以化学键形式结合到基于碳氢氮硫的传统共轭聚合物中, 能显著改变聚合物的电子结构和状态, 从而改善聚合物的光电性能; 另一方面, 硅是一种广泛应用于现代电子电器等行业的无机功能材料, 含硅共轭聚合物作为一种有机-无机杂化材料具有很高的研究和开发价值. 硅原子的引入对共轭聚合物的结构设计和光电性能改善提供了更大的空间和可能性. 本文根据硅原子在聚合物中的位置, 综述了硅作主链的聚硅烷和poly(1,1-silole), 硅与碳共同作主链的π共轭单体与硅的共聚物, poly(2,5-silole)及其共聚物和含硅桥的共轭聚合物, 以及硅作取代基的π共轭聚合物等含硅共轭聚合物在电致发光材料领域的研究进展, 讨论了其今后的发展方向.     

金属离子对共轭聚合物固体薄膜的荧光猝灭效应

研究了聚合物P1(金属识别单元为2, 2′-联吡啶)和P2(金属识别单元为1, 10-菲咯啉)的固体薄膜与金属离子作用时的荧光猝灭效应, 发现对于大部分过渡金属离子, 聚合物P2具有明显增强的猝灭响应. P1中反式构象的2, 2′-联吡啶两吡啶环呈20°的二面角, 在构象转变受限的固体薄膜中金属离子络合需要克服一定的扭曲阻力, 而P2中平面结构的1,10-菲咯啉在金属离子络合时则不需要构象转变. 因此, P2可能更适合固体薄膜的器件应用, 例如金属离子传感.     

超支化聚合物研究最新进展

超支化聚合物由于具有高度支化的三维球状立体结构和众多的末端基团, 显示出与相应线型分子截然不同的性质, 如低黏度、良好的溶解性和大量可修饰的末端官能团等, 具有广泛的应用前景, 而且合成相对简单、成本低, 因此成为近年来聚合物科学领域的研究热点. 本文主要就超支化聚合物的结构、合成、性质和应用, 从传统结构和含有大π共轭结构的新型超支化聚合物两个角度比较全面地总结了这一领域在基础理论和应用研究方面的发展概况和最新进展; 着重介绍了超支化聚合物的结构、性质与其在新型功能材料如纳米材料、药物缓释剂、电致发光材料、传感材料等方面应用的内在关系, 并进一步提出了该领域的研究前景及尚待解决的问题.     

用氧阴离子聚合方法制备新型温度/pH响应聚合物

用氧阴离子聚合方法制备了超支化聚（3－乙基－3－羟甲基氧杂环丁烷）（HP）接枝甲基丙烯酸－2－（N,N－二甲氧基乙酯）（DMA）的具有三维结构的星形温度/pH响应型共聚物。聚合引发剂为超支化聚（3－乙基－3－羟甲基氧杂环丁烷）的羟基与KH完全反应形成的大分子醇钾盐,这类引发剂有较高的引发效率。聚合产率为95％（质量）以上,且产物中没有残余的大分子引发剂和单体。用紫外－可见光谱研究共聚物的水溶液性质发现。HP-p-DMA存在最低临界溶解温度（LCST）,LCST受共聚物的DMA链段长度及溶液pH条件影响。实验发现,随着DMA键段长度增加,LCST降低。另外,溶液pH条件对LCST也有影响,pH值增加,LCST减小。     

氧化锌纳米颗粒增强的窄带隙聚合物近红外光响应晶体管

近红外有机光响应晶体管因在热成像、夜视以及人体健康监测等方面的广泛应用而受到人们的密切关注.目前,近红外有机光响应晶体管的性能还不够高,离实际应用还有一定的距离.本研究选用窄带隙共轭聚合物半导体(DPP-DTT)作为光响应媒介,通过溶液加工方法,将聚合物制备成纳米网格,并将其应用于近红外光响应晶体管中.研究了基于DPP-DTT聚合物纳米网格的光响应晶体管的电学性质和近红外光响应性能,获得了336 A/W的光响应值R.在此基础上,在DPP-DTT纳米网格上引入电子受体材料——氧化锌(ZnO)纳米颗粒,增加了激子的分离效率,进一步提高了近红外光响应晶体管的器件性能,使得最高光响应值R提高到721 A/W,达到甚至超过了传统无机近红外光响应晶体管的性能水平.     

肿瘤微环境响应聚合物胶束在肿瘤诊疗中的应用

肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)是一种在肿瘤发生发展过程中,由肿瘤细胞与浸润的免疫细胞、基质细胞、血管、细胞外基质和分泌因子等共同构成的特殊生理环境,表现出乏氧、弱酸性、高内源性过氧化氢(H2O2)浓度、高谷胱甘肽(glutathione, GSH)含量,以及部分酶过度表达等特征.目前,基于TME响应聚合物胶束(polymeric micelles, PMs)体系为药物的精准递送提供了新思路,在纳米医学领域引起了越来越多的关注. TME响应PMs,在正常生理环境(如血液)中保持结构稳定,而到达肿瘤组织后,可通过质子化、界面电性翻转、化学键水解等物理化学变化来响应TME的生理特性,提高对肿瘤组织的靶向能力,实现在肿瘤组织中的有效富集.本文回顾了近年来TME响应PMs的研究进展,重点介绍了TME响应PMs的设计思路、响应机制和靶向策略.在对各响应策略进行归纳整理之后,总结比较了各响应策略的优势及其不足.并在此基础上,探讨了TME响应PMs在肿瘤精准诊疗中更多的应用前景.     

基于分子导线效应的聚苯乙炔-吡啶荧光共轭聚合物传感信号放大研究

具有分子导线效应的荧光共轭聚合物, 能对响应信号起放大作用, 在光化学传感器设计中可用来进行痕量分析. 利用Sonogashira 偶合反应合成了一系列新的聚苯乙炔-吡啶荧光共轭聚合物. 考察了结构的改变对它们物理性质和光谱特性的影响, 并通过Pd²⁺熄灭这些共轭聚合物荧光的效率不同, 讨论了共轭聚合物结构的调整对响应信号的影响. 结果表明吡啶环含量及位置调整是影响二价钯离子熄灭这些共轭聚合物荧光效率的重要因素; 具有分子导线效应的吡啶环嵌段的荧光共轭聚合物PⅠ对Pd²⁺离子有最大的特异性响应, 相对其单体模型分子, 其传感响应信号放大近65倍.     

碗状共轭分子的合成及物理和化学性能

发展新型有机共轭分子是构筑有机光电功能材料的基础创新点之一.有机共轭分子中碳原子(或者杂原子)主要采取sp~2或sp杂化,因此它们主要呈现平面结构.与平面共轭体系相比较,曲面共轭分子(比如富勒烯和碗状分子等)展现出独特的物理和化学性质.本文对碗状分子的化学合成及物理和化学性质进行了综述,主要包括碗状分子的两个基本结构单元"荧蒽烯(corannulene)"和"素馨烯(sumanene)"的化学合成历程、化学修饰,尤其是主族元素对于共轭体系的掺杂引起的物理和化学性能的变化.     

一种新型微孔聚合物电解质的制备与表征

以介孔分子筛SBA-15为填料, 探索出一种无需使用增塑剂制备微孔型聚合物电解质的新方法. 当SBA-15︰PVdF-HFP(偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物)=3︰8时, 所制备的复合固体聚合物电解质(CSPE)室温电导率达0.30 mS·cm^-1. 红外透射光谱显示, 成膜液中溶剂分子和SBA-15分子筛之间的相互作用所引发的相分离导致微孔的形成. X射线衍射(XRD)结果表明, SBA-15分子筛的加入, 降低了聚合物电解质的结晶度, 而SBA-15分子筛仍保持原有的骨架结构. 所组装的Li/CSPE/MCF电池具有较为平稳的充放电平台, 首次循环的库仑效率约为85.0%, 经过20次循环后, 容量保持率为94.0%.     

聚合物降解与稳定化

文章通过对聚合物降解现象、导致降解的因素及降解机理的阐述,提出了防止聚合物降解即对聚合物进行稳定化所采用的物理及化学方法.     

聚合物降解与稳定化

文章通过对聚合物降解现象、导致降解的因素及降解机理的阐述，提出了防止聚合物降解即对聚合物进行稳定化所采用的物理及化学方法。     

一种改进的双费歇尔关环法合成吲哚[3,2-b]咔唑

含咔唑的共轭聚合物在聚合物发光二极管、聚合物太阳能电池、聚合物场效应晶体管等方面具有广泛的应用,已经成为光电功能材料研究领域的热点之一.具有平面结构的、含咔唑的共轭单体是构筑高载流子迁移率的聚合物的理想构筑基元.本文报道了一种改进的双费歇尔关环合成吲哚[3,2-b]咔唑的方法,提出了反应可能的机理,该方法将吲哚[3,2-b]咔唑的产率由文献报道的最高值26%提高到了51%.通过将吲哚[3,2-b]咔唑的5和11位进行烷基化,提高了其溶解性,使得该模块在普通溶剂中具有良好的溶解性.此外,采用一种简单有效的合成路线进一步制备了该模块2,8位的有机硼试剂,有望使其在合成共轭高分子半导体材料方面得到广泛的应用.     

金属有机聚合物膜的直接合成及其电导性质研究

金属有机聚合物因其独特的物理化学性能而广泛应用于耐热、抗辐射、传感器、催化剂、阻燃剂、光敏剂等材料领域。传统的金属有机聚合物制备是先合成金属有机化合物单体,然后聚合。由于单体溶解性差、空气敏感、聚合条件苛刻等,使得制备难度很大。为此,我们用低压     

pH响应性聚合物功能化的多壁碳纳米管

通过原子转移自由基聚合法(ATRP), 应用表面含有活性基团的碳纳米管(MWNT-Br)引发单体甲基丙烯酸-2-(N, N-二乙氨基)乙酯的聚合, 得到聚合物包裹的碳纳米管(MWNT-PDEAEMA). 透射电子显微镜照片显示产物具有核-壳结构. 紫外可见光谱及原子力显微镜分析表明产物具有明显的pH响应性, 在pH值约为 7 的时候溶解性显著降低. 由于碳纳米管表面有高密度的聚合物, 其与甲基丙烯酸-2-(N, N-二乙氨基)乙酯的均聚物相比更容易聚集, 对pH值更加敏感.     

刺激-响应型蛋白质分子印迹材料的研究进展

蛋白质分子印迹技术在蛋白组学、生命科学、生物传感、药学研究及生物样品纯化等领域具有广泛的应用价值并备受关注.不过,由于其分子量较大,蛋白质分子印迹材料在应用中还存在蛋白质的传输扩散效率较低及吸附脱附较难等缺陷.而新出现的刺激-响应型蛋白质分子印迹材料可对外界刺激做出反应,并可进一步通过调控分子印迹材料与生物大分子之间的相互作用来实现目标蛋白质的高效快速捕获及释放,因此其具有重要的应用前景.本文综述了近20年来刺激-响应型蛋白质分子印迹材料的研究进展,并概述了其制备方法、聚合物单体种类、刺激-响应类型及机理,还进一步阐明了刺激-响应型蛋白质分子印迹技术的未来发展方向.     

使机械力转化为化学反应的新型聚合物

触发化学性状改变的聚合物 物理性应力对于肌体组织来说往往不是件坏事—事实上，这正是它们成长所需要的。譬如，骨头在承载机械负荷时痊愈得更为理想，而肌肉在受力时往往会变得更为强壮。“听力也同样具有机械性特征，”美国伊利诺伊大学香槟分校的材料工程师南希·索托丝（Nancy Sottos）说，“小至蛋白质和细胞，     

金属/聚合物界面的形成、电子结构与化学变化

金属/聚合物界面是聚合物发光二极管和聚合物太阳能电池的核心部件,研究和理解这些界面的特点将有助于更好地对界面进行优化和提高器件性能.本文综述了利用光电子能谱技术研究金属/聚合物界面的主要进展,包括界面的电子结构、电荷转移、化学反应、界面扩散以及氧在界面处的聚集行为等,这些研究成果的获得对相关器件的设计与优化具有重要意义.目前,尚需更细致的工作来阐明金属/共轭聚合物界面的形成机制,并从理论上指导相关界面的制备过程与工艺.     

含咔唑基团的发光聚合物激发态性质

由咔唑衍生物基团与不同芳撑二烯基团交替共聚合成了系列发光共轭聚合物, 探讨了此类聚合物的光诱导电荷转移性质. 以荧光光谱为主要手段考察了此类聚合物与C₆₀在苯溶液中的相互作用, 发现其荧光猝灭行为符合所谓“作用球”模型. 此猝灭过程与激发态能量在聚合物中的扩散过程有关, 激发态能量扩散的有效范围即“作用球”范围. 在此意义上求出的各聚合物“作用球”半径的大小顺序与聚合物激发态寿命有关. 为了进一步研究聚合物激发态构型对其双分子猝灭行为的影响, 我们还考察了对二氰基苯(DCB)对其中的两种聚合物荧光猝灭过程的温度效应, 结果表明: 聚合物激发态分子呈平面构型时有利于其与猝灭剂分子的有效碰撞, 从而有利于进行能量(电荷)转移.