含硝基的超支化聚苯撑乙烯的合成、表征及光物理性质

合成并表征了结构新颖的含有硝基的超支化聚苯撑乙烯(PPV)聚合物,聚合物的结构得到1 H-NMR和元素分析结果的确证.通过热重分析(TGA)可知,该类含有少量结晶相的聚合物具有较高热分解温度,分别为386.6、370.4和397.8℃.聚合物固态时的紫外最大吸收及荧光最大发射相对于液态的紫外最大吸收及荧光最大发射来说,波长有较明显的红移现象,同时具有宽吸收窄发射的特征.这种材料在太阳能电池器件将有较大的应用前景.     

含四官能团单元的超支化聚苯撑乙烯的合成、表征及光物理性质

通过Gilch反应合成了结构新颖、含四官能团单元的超支化PPV聚合物P1～P3.聚合物的结构得到1H NMR和元素分析结果的确证.通过热重分析(TGA)得知,该类非结晶相的聚合物热分解温度较高,分别为371.7、386.6和391.8℃.所合成的聚合物固态时的紫外吸收及荧光发射相对于液态的紫外吸收及荧光发射,波长有明显的红移现象,并且该聚合物具有宽吸收、窄发射的特征,在电玫发光器件和聚合物太阳能电池器件中将有潜在的应用前景.     

同分异构体蒽和菲的荧光特征比较

荧光寿命和荧光量子产率在揭示同分异构现象对有机分子荧光的影响机制方面具有重要作用,有望成为区分水体中结构相似的有机污染物的光谱参数。对同分异构体蒽和菲的三维荧光光谱、荧光寿命和荧光量子产率进行了研究,结果表明：在三维荧光光谱中,蒽强荧光峰的发射波长相对于菲发生了红移,蒽弱荧光峰的激发波长和发射波长相对于菲均发生了红移;在激发波长为254.5 nm、质量浓度为5 mg/L的条件下,蒽和菲的荧光寿命分别约为4.4 ns和14.9 ns;蒽和菲的最大吸收波长分别为355 nm和292 nm,在25℃、质量浓度为1 mg/L的条件下对应的荧光量子产率分别为(29.07±0.61)%和(4.94±0.12)%。密度泛函理论的计算结果表明：在发射态下,蒽和菲的前线分子轨道能级差ΔE分别为0.284 56 eV和0.325 77 eV,说明蒽的分子硬度比菲小,蒽较不稳定,其π电子更容易从基态被激发到激发态,因而荧光强度和荧光量子产率比菲大;同时蒽上离域的π电子完成π-π^*跃迁所需的时间更短,因此荧光寿命更短。     

可溶性聚吡咯的合成及其光致发光性能

以三氯化铁为氧化剂,采用一步法制备了N-乙烯吡咯的聚合物,通过红外光谱和核磁共振表征了聚合物结构,采用紫外光谱、扫描电镜和荧光光谱研究了聚合物的形貌和光致发光性.实验表明,聚合物易溶于常见的有机溶剂,可通过旋转涂膜法制备出表面均匀的棕色薄膜.荧光光谱研究表明:聚合物在四氢呋喃溶液中表现出良好的光致发光性能,以430 nm最佳波长激发时,聚合物的最大发射波长为520 nm,发绿光;当聚合物质量分数在0.007%～0.5%之间时,随溶液浓度增大,最大发射波长逐渐红移,最大荧光强度随溶液浓度提高呈现先增大后减小的变化趋势,当聚合物质量分数为0.03%时,荧光强度达到最大值.     

基于枫叶的碳量子点制备及其发光性能

采用水热法,以枫叶为碳源一步合成了碳量子点(carbon quantum dots,CQDs)。通过高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、紫外可见光吸收光谱仪等手段对其形貌结构和光学性能进行了研究。结果表明:CQDs主要由C、H、O、N元素组成,表面富含C=C、C=O、C—H、C—N及N—H等官能团,呈现出无定形结构;其在紫外光激发下发射蓝色荧光,具有激发依赖特性,在激发波长为360nm时的荧光强度达到最大,对应荧光发射波长为438nm;CQDs在高离子强度环境下表现出高的荧光稳定性,说明其可用于生物标记和分析检测领域。     

一种新型太阳能电池菁染料光敏剂的合成及其性能研究

设计合成了Cy3菁染料太阳能电池光敏剂,其结构特点是分子中吲哚环氮原子上的取代基为对羧苄基。本文通过自行合成的染料中间体N-对羧苄基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚啉-5-磺酸钾在超声波作用下与原甲酸三乙酯缩合制备得到了该染料。结果表明,超声波法具有反应时间短、温度低和收率高等优点;探讨了3种洗脱剂对产品的柱分离效果,其中异丙醇∶水=5∶1效果最佳;分析测试了Cy3菁染料的光谱性能,在水溶液中Cy3的最大紫外-可见吸收波长为551 nm,最大荧光发射波长为565 nm;与其相比,在-环糊精水溶液中,最大吸收和荧光发射波长不变,荧光发射强度有所增加。     

萘醌溶液的吸收和荧光光谱分析

研究了萘醌的吸收光谱特性和紫外光激励下的荧光光谱特性,分析了吸收光谱和荧光光谱随萘醌浓度改变的变化规律及两种光谱技术检测萘醌的工作曲线和检测限。结果显示,萘醌溶液对波长245 nm的紫外光有强烈的吸收,在331 nm处有次吸收峰出现,且吸收峰的强度随溶液浓度的降低(10→2μM)呈线性衰减。萘醌吸收光后有较好的荧光发射性能,在250~600 nm波段有明显的荧光发射,荧光峰位于423 nm处。最佳激励波长为306 nm,荧光峰的强度随溶液浓度的变化(10→2μM)呈线性分布。萘醌浓度梯度的吸收和荧光光谱分析结果显示,两种检测方法对于萘醌的检测限均为2μM。     

绿色荧光碳点的合成及其对CrO■的检测

以天然酸浆草为原料,使用一锅水热法制备了平均粒径约为2.3 nm的绿色荧光碳点.经紫外光谱和荧光光谱表征之后发现其在277 nm处出现明显的紫外吸收,最佳激发波长为390 nm,最佳发射波长为492 nm,用硫酸奎宁作标准物测得其量子产率为9.7%.合成的绿色荧光碳点在不同浓度的NaCl溶液中、常见金属阳离子以及大多数阴离子存在情况下,荧光性能都没有受到很大的影响,具有良好的稳定性.经过进一步的研究发现在CrO■存在的条件下,该绿色荧光碳点的荧光强度出现了一定程度的猝灭,并且荧光强度与CrO■质量浓度在10～80μmol/L时表现出良好的线性关系,因此该绿色荧光碳点可以在此范围内检测CrO■,检测限为3.60μmol/L.     

水热法合成荧光纳米碳点用于选择性测定Bi3+

以L-蛋氨酸和乙二胺为前体,利用一锅水热法合成平均粒径约为4.98nm的碳纳米点.其表现出良好的发光性质,最佳激发波长为380nm,最佳发射波长为454nm,在200～450nm处具有紫外吸收.合成的碳纳米点荧光性能稳定,在1mol/L的NaCl溶液和常见金属离子溶液中荧光性能较为稳定,对Bi 3+具有很强敏感性,其荧光强度与Bi 3+浓度在0～30μmol/L内具有良好的线性关系,可以在此范围内用来选择性检测Bi 3+,检测限为47.6nmol.     

D-π-A型二氟化硼配合物的合成及其光谱性能

二氟化硼配合物显示出较大的斯托克斯位移,强的荧光特性,较高的量子效率,且结构易修饰。为了克服BODIPYs类化合物在固态易荧光淬灭和自吸收的缺点,本研究以咔唑为原料,经N-烷基化、乙酰化、缩合和配位反应得到一新的D-π-A型有机硼配合物。目标化合物经氢核磁共振谱(1H-NMR)、质谱(MS-ESI)和高分辨质谱确认结构正确;化合物在溶液中的紫外吸收光谱和荧光发射光谱表明:该化合物在可见光下激发下具有强烈的荧光发射性能,固态下的荧光测试表明该化合物在固态下没有发生荧光淬灭,其最大荧光发射波长位于579nm,有望被生物荧光探针。     

白光LED用高亮度橙色高温相Ca3SiO4Cl2:Eu2+荧光粉

 采用高温固相法合成了高亮度橙色高温相Ca_2.99Eu_0.01SiO₄Cl₂荧光粉,进行了发光特性表征并探索了其在LED上的应用。Eu²⁺离子在Ca₃SiO₄Cl₂基质中可被300~450 nm光有效激发发出橙黄光,发射光谱是Eu²⁺离子的特征4f⁶5d¹→4f⁷跃迁发射带。测量得到的Eu²⁺离子的荧光寿命为微秒量级,分别是 τ₁＝1.53 μs和τ₂＝7.29 μs。用该荧光粉制备了395nm近紫外芯片基和460 nm蓝光芯片基发光二极管,并测试了它们的发光性能,表明高温相Ca_2.99Eu_0.01SiO₄Cl₂荧光粉适合于用作白光LED的红黄色组分。     

一种新型发红光材料SrGdGa3O7:Eu 3+及其性质研究

 采用高温固相法合成了发红光的荧光粉SrGdGa₃O₇:Eu³⁺。漫反射光谱和激发光谱中Eu^₃₊的电荷迁移带、Eu³⁺离子f→f跃迁以及Gd³⁺离子^8S_7/2→⁶I_7/2的跃迁相互吻合;监测Eu³⁺离子的特征发射,激发谱中有Gd^3+离子的激发线表明存在Gd³⁺→Eu³⁺的能量传递。发射光谱中以⁵D₀→⁷F₂ 跃迁为主,表明Eu³⁺离子所占据的晶体学格位没有对称中心的Cs格位。根据低温下的发射光谱计算了⁷F₁ 和^7F₂ 能级完全解除简并后的每个分裂能级的位置。Eu³⁺的发射发生明显的温度猝灭现象,同时发射谱线的分辨率也逐渐降低。Eu³⁺离子的⁵D₀→ ⁷F₂ 跃迁在不同温度下的荧光衰减曲线相似;随着温度的升高,荧光发射强度衰减越快,但是仍然处于毫秒数量级;⁵D₀ → ⁷F₂ 跃迁是宇称和自旋禁阻的跃迁,所以荧光衰减时间比较长。     

新型银配位聚合物的制备、结构和光吸收性能

以AgNO₂, 4,4′-联吡啶和2,5-噻吩二甲酸为反应物，合成新型的配位聚合物[Ag₂(bpy)₂(H₂O)](tdc)•6H^₂O(bpy=4,4′-bipyridine, tdc=thiophene-2,5-dicarboxylate)。通过红外、元素分析和单晶X-射线表征该配位聚合物的结构。结果表明，该化合物属三斜晶系，P（-1）空间群；晶胞参数a = 0.70456 nm，b = 1.1415 nm，c = 1.8024 nm， a = 87.361 ^º，β = 88.838 ^º，γ = 72.414 ^º，V = 1.3803 nm³，和Z = 2；9648个独立衍射点（R(int) = 0.0636)，残差因子R1 = 0.0462，wR2 = 0.1122。此配位聚合物在紫外光区（350～320 nm）有较强的吸收。其在剑桥晶体学数据库的编号为290518。     

Synthesis and photophysical properties of linear and hyperbranched conjugated polymer

A novel light-emitting alternating copolymer, known as hyperbranched conjugated polymer (HPV), has been designed and synthesized by Wittig reaction, and so have its linear counterparts, including MPV and PPV. FTIR, 1H NMR, 13C NMR and GPC were combined to characterize these polymers. Their photophysical properties were investigated both in solution and in solid film. Interestingly, almost the same maxima of absorption and emission wavelengths were observed for the solution of HPV and MPV in CH2Cl2 respectively, located at the shorter wavelength region related to PPV. In addition, the absorption peak of HPV film blue shifted while its emission peak red shifted as MPV compared with the case of its CH2Cl2 solution. However, both the absorption and emission spectra of the PPV film showed red shift, which resulted from a special electronic structure.     

Synthesis and crystal structure of the trimetallic erbium tetrahydride complex [Li(THF)4][{(ButCp)2Er(μ-H)} 3-(μ3-H)]

Reaction of [(Bu′tCp)2Er(μ-CI)]2 with Bu′Li in 1:1 molar ratio in THF at -78℃, after work-up, afforded the trimetallic erbium tetrahydride complex [Li(THF)4][{(Bu′Cp)2Er(μ-H)}3(μ3-H)] (1) by β-hydrogen elimination reaction. Crystal structure determination reveals that complex 1 has discrete ion pair structure. The anion is composed of three (Bu′Cp)2Er units to form a triangle array connected by three bridged hydrogen atoms, and the fourth hydrogen atom coordinated to three Er^3 ions. The coordination num-ber for each Er^3 ion is 9.     

直流脉冲放电产生SO分子束:A'3→X3∑-跃迁

采用直流脉冲高压对SO₂/He(配比1:99,总压强3.0×10⁵Pa)混合气体放电产生SO超声分子束,SO自由基由电离其前体SO₂再解离而形成．发射光谱中350~500 nm波长范围的电子振动谱标识为SO(A'³→X³∑^-)跃迁,通过对实验谱线拟合,获得了该跃迁的带源ν₀₀ = 29524(8) cm^-1,SO(A'³Δ)的光谱常数ω'_e = 742(6) cm^-1, ω'_eχ'_e = 5.9(2.0) cm^-1, 以及基电子态的光谱常数ω'_e = 1165(5) cm-1, ω'_eχ'_e = 6.4(0.5) cm^_-1.     

Fe3+,Ce3+共掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

 以溶胶-凝胶法制备Fe³⁺,Ce³⁺共掺杂的纳米TiO₂光催化剂.研究了不同的三价铁、三价铈掺杂量及烧结温度对日光灯照射下TiO₂光催化降解甲基橙性能的影响.结果表明,Fe³⁺,Ce³⁺共掺杂能抑制TiO₂晶粒的生长,并使TiO₂的吸收带边明显红移约100nm;在普通日光灯下,共掺杂样品光催化效果优于单掺样品,Fe³⁺和Ce³⁺共掺杂对提高TiO₂在可见光下的催化活性具有协同效应,最佳掺杂量物质的量比为n(Fe³⁺):n(Ce³⁺):n(TiO₂)=0.005:0.015:1,最佳烧结温度为650℃.     

芘有机硼化合物的合成及对氟离子的识别

通过在硼原子上引入大体积的芳香取代基合成稳定的含芘二米基硼化合物(Ⅰ)。经紫外可见吸收光谱和荧光光谱分析,研究其光物理性质及对F-的识别性质。结果表明:化合物具有较强的蓝色荧光发射,在四氢呋喃(THF)中荧光峰位为428 nm;由弱极性溶剂正己烷(荧光峰位在413 nm处)到强极性溶剂乙腈(荧光峰位在435 nm处),化合物荧光光谱峰值红移22 nm,荧光量子产率由0.98降为0.68;将四丁基氟化铵逐渐滴加入化合物Ⅰ的THF溶液中,其吸收光谱和荧光光谱均伴有旧峰消失和新峰出现的现象:吸收光谱的旧峰在383和399 nm处,新峰出现在324、338和353 nm处;荧光光谱的旧峰在429 nm处,新峰出现在385和403 nm处;继续滴加四丁基氰化铵,其吸收光谱和荧光光谱均无明显变化。     

基于层层自组装的{壳聚糖/多壁碳纳米管}9/玻碳电极电催化氧化H2 O2

 基于带正电荷的壳聚糖(CHIT)和功能化的带负电荷的多壁碳纳米管(MWNTs)之间的静电吸附,通过层层自组装的方法制备了均一、 稳定的{CHIT/MWNTs}₉多层膜。组装{CHIT/MWNTs}₉多层膜的玻碳(GC)电极用来研究H₂ O₂的电催化氧化,测定H₂ O₂的线性范围﹑响应时间和检测下限分别为：8×10^-6～1.0×10^-2 mol/L (相关性系数为0.997)﹑2 s 和4×10^-6 mol/L。另外,{CHIT/MWNTs}₉/GC电极具有较好的稳定性能。     

新型双光子引发剂9-苄基-3，6-二［2-(吡啶-4-基)-乙烯基］咔唑的合成及其聚合特性

以咔唑和苄氯为原料，在温和条件下与N-溴代丁二酰亚胺反应得到了中间体3,6-二溴-9-苄基咔唑。从此中间体出发，经Heck反应合成了具有C_2v对称性的9-苄基-3,6-二［2-（吡啶-4-基）-乙烯基］咔唑（BPyVC）。采用核磁共振、红外、质谱等手段确定了新化合物的结构，并对化合物的光物理特性进行了评价。双光子聚合实验的结果表明，BPyVC在扫描速度为22mm/s时的双光子聚合的最低能量密度低于92.7kJ/cm²，在固定光强为12.7mW时，引发双光子聚合的最少曝光时间低于1.15ms。