表面处理对反相微乳液中II-VI族量子点的影响

以对二甲苯为连续相,水为分散相,聚(氧乙烯)-聚(氧丙烯)-聚(氧乙烯)嵌段聚合物为表面活性剂,制备ZnSe和ZnMnSe量子点.在量子点表面覆盖一层Zn(OH)2使其发生钝化,再加水引起相分离,选择合适的有机溶剂可从反相微乳液中成功分离出上述量子点,分离后的量子点保持荧光特性且量子点荧光有显著增强.经11-巯基十一烷酸表面修饰,分离的量子点可分散在水中形成透明溶液.采用X-射线衍射、透射电镜、动态激光光散射和荧光光度计表征晶体结构、形貌、尺寸分布和荧光特性,讨论了使量子点稳定的表面保护机理.研究结果表明,嵌段聚合物分子吸附在量子点表面,阻碍了其氧化进程,表面钝化可修补晶体部分缺陷,使分离的量子点荧光增强,稳定期达数月之久.

Abstract：

The successful extractions of ZnMnSe as well as ZnSe quantum dots (QDs) from a reverse micelle template were reported. The recovered QDs kept their functionality with distinct enhancement in photoluminescence. After being coated with a possible layer of Zn(OH)2 within the template, the QDs were extracted from the template by adding water to induce phase transition and employing specific organic solvent. Thereafter, the extracted QDs were capped with mercapto-undecanoic acid for dispersion in water to render crystal clear solution. Analytical techniques such as X-ray diffraction, transmission electron microscopy, dynamic light scattering, and fluorometer were employed to characterize the crystal structure, morphology, average particle size, and photoluminescence of the samples. The mechanism of the surface protection towards QDs was investigated and discussed. A mechanism was proposed as block copolymer molecular being adsorbed to the QDs surface that retards the oxidation process of QDs during the extraction. Consequently, the extracted QDs demonstrated invariable photoluminescence and consistent stability for months.     

高分子基质和光学-氧压敏感涂料性能的关系

基于氧对荧光的淬灭作用,由荧光探针和高分子基质组成的氧压敏感涂料(PSP),是用于风洞测量空气动力学模型表面空气压力分布的新型压力传感器.研究荧光探针和高分子基质对PSP压力灵敏度的影响,可以为提高压力传感器的测量精度提供向导.实验将聚甲基苯基硅氧烷、三氟氯乙烯-醋酸乙烯酯、聚二甲基硅氧烷和聚甲基氟丙基硅氧烷分别与芘丁酸(PYB)和N,N,N’,N’-四甲苯基联苯胺(TBD)两种荧光探针共混,观察其荧光发射的氧猝灭作用.结果表明,PYB在上述聚合物中的氧猝灭灵敏度和响应时间随聚合物的透氧性而变化,属于扩散控制机理;在氮-氧转换时荧光猝灭时间响应也与聚合物的氧透过率一致;而TBD与4种聚合物的相互作用导致荧光发射光谱不同程度的位移,即TBD/聚合物体系的氧猝灭灵敏度与探针-聚合物的相互作用相关,而聚合物的氧透过率影响不明显.     

荧光嵌段聚酸酐微球的制备及其生物黏附性评价

为了获得一类生物黏附性荧光微球,合成了聚(双(对-羧酸苯基)丁二酸酯-共-癸二酸酐)(P(p-dCPS-co-SA))与聚乙二醇 (PEG)的三嵌段共聚物,使用IR、1H NMR、GPC、荧光光度计对其进行表征.随着共聚物中P(p-dCPS-co-SA)嵌段长度减小,共聚物的荧光强度逐渐减弱.PEG质量分数(w(PEG))为30%～50%的共聚物可以成功通过乳化法制得微球.电镜观察发现,随着w(PEG)的增加,微球的圆整性提高.所有的微球在紫外或可见光激发下均可发出较强荧光.随着w(PEG)的增加,其生物黏附性也增强,w(PEG)为50%的嵌段聚酸酐微球已经很接近P(FA-co-SA) (FA与SA摩尔比为20∶80)的黏附效果.这种新型荧光嵌段聚酸酐有希望用作口服示踪材料.     

荧光聚多巴胺-金量子点应用于癌细胞的高效成像检测

为了准确识别癌细胞,制备了一种具有荧光性能的聚多巴胺-金量子点.该量子点纳米材料是基于前人方法,在室温下以多巴胺为唯一前体控制合成来制备小尺寸聚多巴胺,然后在高温、过氧化氢存在的条件下利用产生的羟基自由基去破坏聚多巴胺的π-π结构来生成具有荧光性能的聚多巴胺量子点,并在其表面通过还原氯金酸形成聚多巴胺-金量子点;利用荧...     

通过RAFT聚合和点击反应合成苯乙烯和丙烯酸丁酯的多嵌段共聚物

通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合和Cu催化炔基-叠氮环加成反应(CuAAC),合成出了苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)的多嵌段共聚物.首先用双炔基三硫代碳酸酯S,S’-双(α,α′-二甲基-α″-炔丙基乙酸酯基)三硫代酸酯(BPTTC)作为RAFT试剂,进行苯乙烯的聚合.然后丙烯酸丁酯和苯乙烯嵌段共聚,得到聚(苯乙烯-b-丙烯酸丁酯-b-苯乙烯)三嵌段共聚物.最后,三嵌段共聚物和等物质的量的1,5-二叠氮戊烷反应得到(ABA)π型多嵌段共聚物.聚合物通过1 H NMR和GPC测试方法表征.根据偶联反应前后的聚合物数均相对分子质量计算,平均重复嵌段的数量DPπ可达到27.     

准一维有机量子阱特征

有机聚合物Oligomers(低聚体)可以共聚形成所谓的共聚物,具有准一维量子阱或超晶格结构特征.本文针对聚乙炔(polyacetylene)(PA)和聚对苯撑(poly(p-phenylene))(PPP)组成的三嵌段(triblock)共聚物xPA/nPPP/yPA的量子阱性质进行了研究,发现均聚物组份及其界面耦合对共聚物的电子态具有调制作用.     

表面修饰对ZnS基纳米材料光学性质的影响

针对表面态对ZnS基纳米材料发光影响问题,采用溶胶法制备ZnS及ZnS∶Mn量子点,并以多种修饰剂对样品进行表面处理。发现以巯基丙酸修饰可同时增强ZnS的缺陷发光和Mn离子相关的橙色荧光;以聚乙二醇修饰同样可增强ZnS缺陷发光,但会导致581nm处的Mn离子相关的橙色荧光强度下降;以叶酸修饰的量子点的荧光强度及峰位均发生了变化。通过对照实验分析了表面修饰后ZnS及ZnS∶Mn纳米材料发光性质变化的原因。     

CMC型高分子表面活性剂在稀溶液中分子聚集形态

采用激光光散射、荧光光谱对羧甲基纤维素型高分子表面活性剂在稀溶液中的分子形态进行了研究，发现高分子表面活性剂的表面张力等温线出现多折点现象。在低于临界胶柬浓度的稀溶液中，单个高分子表面活性剂分子趋向卷曲，疏水嵌段形成非极性微区，形成疏水嵌段为核亲水嵌段为壳的单分子胶柬，其形态不规则，粒径在100nm以下，尺寸分布较宽。     

硒化银量子点的制备及生物应用

近红外硒化银量子点作为一种新型的二元含银量子点,因低毒性、尺寸小具有良好的近红外光学特性等优势而被众多科研工作者所关注。其光学优势在于所产生的近红外光对生物体具有更强的组织穿透能力,使其可以与生物组织产生的自发荧光相区分可大幅提升细胞的分辨能力。首先通过油相合成法实现了硒化银量子点的制备,改变银和硒配比可获得高量子产率、小尺寸、高结晶度和高稳定性的油性硒化银量子点。随后利用透射电镜、吸收光谱、光学稳定性分析等手段对其进行了相应物理表征及深入研究。最后,通过表面修饰的手段将其进行转水实验使其具备亲水性并应用于生物毒性测试。实验结果表明该种量子点可以很好的与细胞相兼容,具有较好的生物领域应用前景。     

接枝丙烯酰胺共聚物-表面活性剂的溶液行为

将大单体4-乙烯苄基辛烷基酚聚氧乙烯(18)醚、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠共聚合成接枝丙烯酰胺共聚物(branched acrylamide-based copolymer,PAE),然后将具有表面活性的PAE分别与4种表面活性剂复合,获得二元复合驱油体系.研究各表面活性剂对这些二元复合驱油体系的表观黏度和表面张力的影响,与油田常用的部分水解聚丙烯酰胺-表面活性剂二元复合驱油体系相比,这些体系可提高驱油剂的增黏性和表面活性,改善驱油过程中的色谱分离效应.在阴离子表面活性剂(十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecyl benzene sulfonate,SDBS)、阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)和非离子表面活性剂(聚氧乙烯(20)山梨醇酐单硬脂酸酯)中,微量SDBS对聚合物体系溶液黏度提高幅度最大,且能明显降低体系的表面张力,当SDBS浓度为0.6 mmol/L时,PAE二元复合驱油体系(含5.0 g/L Na Cl,1.2 g/L PAE)的表观黏度可从243 m Pa·s上升到732 m Pa·s.     

原位本体聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯/量子点纳米复合材料及其性能

为了得到易于加工成型、且具有稳定发光性能的半导体纳米晶体材料,采用原位本体聚合的方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/硒化镉-硫化锌核壳量子点(PMMA/CdSe-ZnS)纳米复合材料,并对其进行了傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和光致发光光谱的测试.研究结果表明:经原位本体聚合能成功制备透明PMMA/CdSe-ZnS纳米复合材料,硒化镉-硫化锌核壳量子点(CdSe-ZnS)在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基体中分散性好,粒径均一,且能长时间稳定发光,发光波长出现了少量的红移.另外,量子点的加入对聚合物的热性能有一定的改善.     

CdTe@ZnS QDs-PDDA功能化石墨烯复合物的制备和表征

以巯基丙酸(MPA)为稳定剂,在水相中制备高荧光强度的Cd Te量子点(Cd Te QDs),再以硫化钠和硫酸锌分别为硫源和锌源对其进行包裹得到Cd Te@Zn S量子点,研究了回流时间和p H值对量子点荧光强度的影响.采用改进的Hummers法制备了氧化石墨,再以水合肼作为还原剂,加入聚二烯二甲基氯化铵(PDDA),制得PDDA功能化的石墨烯.利用静电力将量子点和功能化的石墨烯连接在一起得到Cd Te@Zn S QDsPDDA功能化石墨烯复合材料.采用紫外光谱、荧光光谱、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对复合材料的结构进行了表征.结果表明:在p H=9、回流时间为140 min条件下,Cd Te@Zn S量子点的荧光强度最大;Cd Te@Zn S量子点均匀负载在PDDA功能化石墨烯的表面.     

纯无机CsPbBr3@PMMA 复合薄膜用于白光LED 器件

纯无机钙钛矿材料具有颜色可调、带隙窄、制作工艺简单、成本低等优点, 受到了广泛的研究, 然而它在 水和氧环境中的不稳定性限制了其应用。利用聚合物在非极性溶剂中的溶胀-收缩原理将CsPbBr₃ 量子点原位生 长在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 薄膜中来提高钙钛矿量子点在水氧环境中的稳定性。该方法合成简便, 可以降低 CsPbBr₃量子点的形成温度, 并且可以得到稳定的钙钛矿相薄膜, 制得的复合薄膜具有优异的空气稳定性和耐水性, 并且具有可弯折性和高透过率, 可应用于柔性器件中。CsPbBr₃@PMMA 复合薄膜制成的白光LED 器件显示出良 好的白色发光性能, 色温为8 221 K。     

双功能零维碳基纳米材料碳量子点的设计合成及应用

以乙二胺四乙酸二钠为原料,采用水热法一步制备了零维碳基纳米材料碳量子点(CDs),然后以4-丁基氨基硫脲(4-BTSC)修饰其表面结构,得到了修饰后的碳量子点(BTSC-CDs).BTSC-CDs具有极好的水溶性,荧光强度高、细胞相容性好,且荧光颜色可调,可用于细胞多色成像;对比其他金属离子,BTSC-CDs对Cu2+...     

聚四乙烯基吡啶复合型CdTe量子点合成

以巯基丙酸为稳定剂,采用水热法合成了CdTe量子点,并以CdTe量子点为核,包覆4-乙烯基吡啶(4-VPy),制备得到核壳型4-VPy /CdTe荧光纳米复合粒子.用荧光(FL)分光光度、透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段,对得到的荧光纳米复合粒子的性能进行表征.结果表明,4-VPy /CdTe纳米复合粒子是核壳粒子拥有较好的水溶性,有效地提高了量子点的稳定性.吸收光谱和荧光光谱表明,所合成的CdTe量子点具有优异的发光特性.     

以两亲性葡聚糖为表面活性剂的反胶团溶胀体系制备超大孔聚合物微球

用表面活性剂反胶团法制备超大孔苯乙烯共聚物微球,两亲性聚(葡聚糖-GMA)二嵌段共聚物为表面活性剂。考察了油溶性表面活性剂Span80在反应体系中对聚合物微球孔结构的影响规律。结果表明,随着Span80质量分数增加,聚合体系稳定性增强,Span80质量分数20%以上时,乳液电导率曲线呈现缓增-骤升-缓增的趋势,从制备微球的SEM图片看出,Span80质量分数越高,微球孔径越大,40%时孔径最理想,但修饰上的亲水基含量低,微球疏水改性效果不明显,若要将其应用于生物大分子分离纯化,还需进行改进。     

PVDF-HFP基复合微孔聚合物电解质膜的制备与改性

为了提高聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)基电解质的离子电导率和机械强度,采用倒相法,制备出复合聚偏氟乙烯-六氟丙烯基电解质PVDF-HFP-Si O2.复合电解质的形貌、结构和电化学性能分别用SEM、XRD和交流阻抗法进行了表征.结果表明:纳米Si O2的加入增强了聚合物的拉伸强度,同时有效降低了聚合物的结晶度.PVDF-HFP-Si O2分解电压为5.1V,离子迁移数为0.81,聚合物电解质的电导率(25℃)为4.84×10-3S·cm-1.     

TiO_2纳米片/CuS钝化层量子点敏化太阳能电池的制备和性能表征

通过在TiO_2和量子点之间添加钝化层进行光阳极的优化,可以调节光阳极界面结构,从而增加产生的光电流,与没有钝化层的光阳极数据相比,在更宽的光谱范围内增强了光电转换效率。TiO_2纳米片具有较高的电子输运效率,主要原因是其表面积大,光散射特性增强。由于CuS钝化层很好地修饰了TiO_2纳米片表面缺陷会使其光电转换性能提高,得到在标准模拟太阳光AM 1.5G,100 mW/cm~2下,沉积CuS钝化层的电池能量转换效率达到4.71%,远高于未沉积钝化层的电池效率3.91%。     

ZnS:Mn量子点荧光法测定铜离子

以巯基乙酸为稳定剂在水介质中直接合成了具有独特光谱性质的掺杂型硫化锌量子点(ZnS:Mn),利用硼氢化钠将牛血清白蛋白(BSA)的二硫键还原,将其修饰于量子点表面制得ZnS:Mn-dBSA量子点,以提高量子点的发光效率和稳定性。在优化实验条件下,Cu2+的加入使ZnS:Mn-dBSA体系的荧光产生强烈猝灭作用,据此建立了测定Cu2+的新方法,其线性范围为4.0×10-6~7.4×10-5mol.L-1,方法检测下限为2.87×10-7mol.L-1,应用于自来水中Cu2+的测定,回收率为93%~107%。     

负载三乙烯二胺纳米反应器的制备及其催化应用

为制备在含有活泼亚甲基的化合物与醛或酮的缩合(Knoevenagel缩合)反应中具有高催化效率且可多次利用的催化剂,首先通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合合成嵌段聚合物,然后通过烷基溴与胺的亲核取代反应在嵌段共聚物的疏水链段负载三乙烯二胺(DABCO),最后使所得功能性两亲嵌段共聚物在水中自组装形成负载DABCO...