多孔有机材料荧光传感性能的研究

来源 :中国化学会2017全国高分子学术论文报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong473
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  近年来,随着工业的快速发展带来了一系列的环境问题。尤其是,金属离子以及大气污染事件频发,严重危害了人们的生命财产安全。因此,快速高效检测污染物对于生物体安全和环境保护具有重要的意义。荧光探针具有实时响应、选择性好、灵敏度高等优势,受到了研究人员广泛的关注。共价有机聚合物(COPs)和金属有机骨架(MOFs)材料均为功能性多孔材料,在气体存储、吸附分离、催化反应、电磁应用等方面都有应用,而且两种材料因含有丰富多的大π 共轭键,从而表现出良好的荧光性质。我们合成了一系列COPs 以及MOFs 材料,并探究了它们的荧光传感性能,研究表明,合成的材料能够检测金属离子、大气污染物等有毒物质。同时,我们也制备出了荧光试纸,为材料的实际应用奠定了良好的基础。
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自然界的生物如变色龙,能够随环境的变化改变自身颜色,从而实现隐身、躲避和通信等功能。因此,通过仿生构建智能变色纤维或织物,在军事伪装、健康监测、娱乐时尚等领域具有巨大的潜在应用价值。其中,应力变色纤维和织物能够充分利用人体运动过程产生的能量,具有绿色环保、安全、实用的优势。
软物质特性是聚合物特有的性质,是指对外在刺激下产生不同的材料性能。作为最具应用潜力的第四代高分子材料,聚合物半导体的光电行为同样呈现丰富的软物质响应性。我们的工作以超分子聚芴半导体为研究对象,系统研究了超分子弱作用对材料光电性质的影响,总结材料在不同外界条件下的响应行为,应用于有机光电子器件,初步探索了聚合物半导体在自愈合、人工肌肉等智能生物系统的应用。通过系统的研究工作,我们初步论证并提出超分子
有机太阳能电池通常由聚合物给体材料和富勒烯衍生物受体材料共混而成,具有质量轻、价格低、且可柔性加工的特点,收到了越来越多的关注。近年来,更多的研究开始集中在非富勒烯受体材料的研究,而苝二酰亚胺类衍生物由于其具有很好的光热稳定性、较高的电子迁移率,常用来作为受体材料替代富勒烯衍生物。
近年来,生物成像技术受到人们的广泛关注,成为生物和医学领域研究的前沿热点课题之一,其中荧光成像技术是一种无损伤、高灵敏和快速有效的生物成像技术。而荧光标记材料及其物理化学性质对于荧光生物成像的质量起着关键作用。聚合物荧光纳米粒子因其生物相容性好、光稳定性好等特点,越来越受到的人们的关注。
具有折叠结构的四苯基乙烯衍生物具有独特的空间共轭作用。这类材料在聚集态时有较高的荧光量子产率,表现出聚集荧光增强的性质,并且高效固态发光材料,双极载流子传输材料和多通道单分子导线等方面表现独特的优势。在此,我们将具有空间共轭的折叠型结构单元引入聚合物中,得到一系列新型发光聚合物。
目前基于富勒烯衍生物的有机太阳电池的单节能量转换效率已经超过了11%,但富勒烯衍生物本身的局限性,如价格昂贵,热稳定性差,光化学稳定性差和弱的可见吸收光谱等,限制了其发展。与富勒烯衍生物相比,n-型聚合物具有自身独特的优势,如价格低,强而宽的可见-近红外的吸收光谱和良好的热稳定性等。
光学成像是分子影像学中极为重要的一种成像方式,由于其具有高分辨率和高灵敏度、无创伤和低成本的优点,被广泛用于细胞水平以及活体水平的生物学或分子生物学研究。我们在细胞水平上研究了共轭聚合物PFP 的生物相容性及其荧光特性。我们发现PFP 对不同种类细胞展现出了不同的生物相容性,其原因是PFP 对不同细胞的细胞周期具有不同的调节作用。
全息光存储是将所需存储的信息通过干涉光记录在存储材料中,具有存储容量大、读写速率快等优点,是一种极具发展潜力的存储技术。全息存储中参考光为平面波,若信号光是未加载任何空间频率的平面波,记录在存储介质中的信息是纯正弦变化的折射率分布,称为光栅。
热退火条件下图案化的共轭聚合物薄膜的形貌和分子取向研究对于理解在图案化过程中聚合物的纳米形貌与分子取向演变规律以及加深理解图案化薄膜在光电器件中的应用有着重要的指导意义。本文主要利用室温纳米压印技术构筑共轭聚合物P3HT 纳米柱薄膜,通过原子力显微镜和掠入射X 射线衍射分析表明该纳米压印方法不仅可以成功构筑共轭聚合物纳米柱图案而且还可以诱导聚合物的分子和晶体取向从edge on 向face on
导电聚合物材料具有制备简单、生物相容性高,以及化学稳定性性好等优点,在信息、能源、医疗等领域得到了广泛关注。但也存在着电导率低、不易分散或溶解、难以形成有序结构等缺陷。为了解决现有的问题并将这种功能材料有效的转化到实际的工程应用上,本文将多巴胺(DA)融入了导电聚合物聚吡咯(PPy)的分子结构设计中,使其电导率,分散性和胶粘性都得到了显著的提高,而且这些PPy 的形貌可以简单的通过调整DA 与PP