稀土杂多酸盐与聚阳离子构建的发光软物质及性能研究
发布时间：2020-12-05 20:51
具有确定分子式的稀土杂多酸盐（Ln-POM）,因具有优良的发光性能,而被作为一类理想的发光基元广泛应用于制备功能性材料。然而,Ln-POM在晶体粉末状态时加工性较差,在溶液、尤其是水中时又存在溶剂猝灭发光等问题,限制了其应用的范围。而借助各种非共价相互作用的驱动,将其共组装到有序分子聚集体基质中,则可得到加工性能和光物理性质有效提升的的软材料。基于此,本论文采用离子自组装的方式,将Ln-POM作为发光基元,与聚阳离子共组装构建稀土发光软材料。这种策略可以实现稀土离子发光性能的显著提升;此外,还可利用组装基元对外部环境的敏感性,制备刺激响应性的稀土发光材料。论文包括两个方面的工作:一、利用在水中可质子化而带正电荷的支化聚乙烯亚胺（PEI）,通过离子自组装的方式,与铕杂多酸盐----EuW10在水中构建了发光增强的纳米球形软材料。由于PEI上质子化的氨基对水分子的屏蔽作用,所制备的EuW10/PEI聚集体相比于EuW10的水溶液具有显著提升的荧光强度、更长的荧光寿命和更高的量子效率。利用EuW10的发光性能对周围环境的敏感性,该聚集体材料可以实现对Cu2+的检测。除此之外,基于PEI自身质...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ＢＭＣＰ－１与ＳＤＢＳ的结构示意图（左）、ＢＩＭＣＰ－１与ＳＤＢＳ通过离子自组装??形成的球形聚集体（中）以及对ＳＤＢＳ的荧光检测（右）［１３］
分子结构也具有很好的??力学、光学、电学和生物学特性，在医学、化妆品、食品、石油采收以及其它技??术领域有广阔的应用前景［１＆１９］。例如，南开大学的陈铁红课题组首次提出聚电??解质－表面活性剂介孔复合模板法（ＰＳＭＣＴ）。利用该方法，十六烷基三??甲基溴化铵（ＣＴＡＢ）形成的胶束首先与聚丙烯酸（ＰＡＡ）相互作用形成介??孔复合物。其后加入的二氧化硅前驱体（ＴＥＯＳ）通过水解的方式生成荷负??电的硅酸盐低聚物，进一步扩散至介孔复合物中即可得到有序的介孔二??氧化硅材料。其作用机制如图１－３所示。该方法适用于分级多孔材料的制??备［２０］。??Ｄｙｎａｍｉｃ?．．．售??Ｐｈａｓｅ－ｓｅｐａｒａｔｅｄ?＼??ＰＡＡ?，Ｚ?＼?Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｌｙ?Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ????Ｓｉｌｉｃａ?ｓｉｎｇｌｅ?ｃｒｙｓｔａｌ?（Ｐｍｉｎ）??＼．Ｋｔｎ??Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ?｜?Ｃ？ＴＡ＋?ＰＡＡ＇?Ａ?Ｓｉ〇２??图１－３聚电解质ＰＡＡ与表面活性剂ＣＴＡＢ介孔复合物的结构及其模板化??机制示意图［Ｍ］。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?（ＰＡＡ）－ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ??（ＣＴＡＢ）?ｍｅｓｏｍｏｒｐｈｏｕｓ?ｃｏｍｐｌｅｘ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｔｅｍｐｌａｔｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｆｏｒ??ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｌｙ?ｐｏｒｏｕｓ?ｓｉｌｉｃａ?ｗｉｔｈ?ｓｉｎｇｌｅ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ｍｅｓｏ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ??ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｎａｎｏｐｏｒｅｓ１２０１．??聚电解质还可以与有机小分子进行组装［
?山东大学硕士学位论文???＾＃＾＊＊＊＾５＊??ｉ?Ｙ??Ｗ?＾?＾?Ｘ?＊：?：?ｆ??＾０?Ｗ?＊?．．？?＿??图１－４?ＰＥＧ－ｂ－ＰＬＫＣ与ＰＬＰ形成的超两亲嵌段共聚物组装形成具有ｐＨ和酶双重??响应的胶束示意图ｐｌ］。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｔｈｅ?ｓｕｐｒａ－ａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃ?ｐｏｌｙｍｅｒｓ?ｆｏｎｎｅｄ?ｂｙ?ＰＥＧ－ｂ－ＰＬＫＣ?ａｎｄ?ＰＬＰ??ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｅｄ?ｉｎｔｏ?ｍｉｃｅｌｌｅｓ?ｗｉｔｈ?ｓｔｉｍｕｌｉ?ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅｎｅｓｓ?ｔｏ?ｐＨ?ｖａｌｕｅｓ?ａｎｄ?ｅｎ２ｙｍｅ［２１１．??具有ｐＨ响应性的聚乙烯亚胺（ＰＥＩ）可以在水中质子化或去质子化，因此，ＰＥＩ??上的电荷分布和ＰＥＩ的构型是可以进行调控的。基于这一特点，ＰＥＩ可以参与和??控制ＩＳＡ过程，构筑得到的超分子聚集体因而也具有ｐＨ可调节的形貌和性能。??例如，山东大学辛霞课题组将ＰＥＩ与银纳米簇通过离子自组装制备了发光纳米球??和纳米囊泡，组装过程机理如图１－５所示。聚集体的形成伴随着聚集诱导发光现??象，使得银簇的荧光性能有大幅度的提升。降低体系的ｐＨ值或加入Ａｌ３＋，会导??致纳米囊泡破裂，使得银纳米团簇的发光强度降低［２５］。??／＾－ＮＣｓ?ｎａｎｏｓｐｈｅｒｃｓ?ｎａｎｏｖｅｓｉｄｅｓ??图１－５银纳米簇与支化聚乙烯亚胺共组装构建的荧光增强纳米球与纳米??囊泡，以及纳米囊泡对ｐＨ值和Ａｌ３＋的刺激响应性［２５］。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ?ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ?ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ?ａｎｄ?ｎａｎｏ?ｖｅｓｉｃｌｅｓ??ｃｏ－ａｓｓｅ
本文编号：2900074
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ＢＭＣＰ－１与ＳＤＢＳ的结构示意图（左）、ＢＩＭＣＰ－１与ＳＤＢＳ通过离子自组装??形成的球形聚集体（中）以及对ＳＤＢＳ的荧光检测（右）［１３］
分子结构也具有很好的??力学、光学、电学和生物学特性，在医学、化妆品、食品、石油采收以及其它技??术领域有广阔的应用前景［１＆１９］。例如，南开大学的陈铁红课题组首次提出聚电??解质－表面活性剂介孔复合模板法（ＰＳＭＣＴ）。利用该方法，十六烷基三??甲基溴化铵（ＣＴＡＢ）形成的胶束首先与聚丙烯酸（ＰＡＡ）相互作用形成介??孔复合物。其后加入的二氧化硅前驱体（ＴＥＯＳ）通过水解的方式生成荷负??电的硅酸盐低聚物，进一步扩散至介孔复合物中即可得到有序的介孔二??氧化硅材料。其作用机制如图１－３所示。该方法适用于分级多孔材料的制??备［２０］。??Ｄｙｎａｍｉｃ?．．．售??Ｐｈａｓｅ－ｓｅｐａｒａｔｅｄ?＼??ＰＡＡ?，Ｚ?＼?Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｌｙ?Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ????Ｓｉｌｉｃａ?ｓｉｎｇｌｅ?ｃｒｙｓｔａｌ?（Ｐｍｉｎ）??＼．Ｋｔｎ??Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ?｜?Ｃ？ＴＡ＋?ＰＡＡ＇?Ａ?Ｓｉ〇２??图１－３聚电解质ＰＡＡ与表面活性剂ＣＴＡＢ介孔复合物的结构及其模板化??机制示意图［Ｍ］。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?（ＰＡＡ）－ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ??（ＣＴＡＢ）?ｍｅｓｏｍｏｒｐｈｏｕｓ?ｃｏｍｐｌｅｘ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｔｅｍｐｌａｔｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｆｏｒ??ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｌｙ?ｐｏｒｏｕｓ?ｓｉｌｉｃａ?ｗｉｔｈ?ｓｉｎｇｌｅ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ｍｅｓｏ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ??ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｎａｎｏｐｏｒｅｓ１２０１．??聚电解质还可以与有机小分子进行组装［
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