纳米材料在聚合物电致发光中的应用
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碳纳米管性质及其应用研究进展碳是自然界分布非常普遍的一种元素。
碳元素最大的特点之一是存在着众多的同素异形体,形成许许多多结构和性质完全不同的物质。
长期以来,人们一直认为碳的晶体只有两种:石墨和金刚石。
直到1985年,英国科学家Kroto和美国科学家Smalley在研究激光蒸发石墨电极时发现了碳的第三种晶体形式C60,从此开启人类对碳认识的新阶段。
1991年,日本NEC公司基础研究实验室的电镜专家S.Lijima在用电子显微镜观察石墨电弧法制备富勒烯产物时,发现了一种新的碳的晶体结构--碳纳米管(CarbonNanotubes,CNTs),自此开辟了碳科学发展的新篇章,也把人们带人了纳米科技的新时代。
碳纳米管的结构,形象地讲是由含六边形网格的石墨片卷曲而成的无缝纳米级圆筒,两端的“碳帽”由五边形或七边形参与封闭,根据石墨片层数的不同,碳纳米管可分为单壁管和多壁管。
由于其结构上的特殊性(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米,甚至毫米量级),它表现为典型的一维量子材料,并具有许多异常的力学、电学、光学、热学和化学性能。
碳纳米管在制备、结构、性能、应用等方面引起了物理学、化学和材料学等科学家的极大兴趣,均取得了重大的成果。
近几年来,随着碳纳米管及纳米材料研究的不断深入,其广阔应用前景也不断显现出来。
1碳纳米管的结构和性能碳纳米管可以看作是石墨片绕中心轴按一定的螺旋角度卷绕而成的无缝圆筒,碳原子间是sp2杂化,它具有典型的层状中空结构特征,管径在0.7-30nm之间,长度为微米量级,管身是由六边形碳环组成的多边形结构,两端由富勒烯半球形端帽封口。
碳纳米管的螺旋度通常用螺旋矢量Ch=na1+ma2表示,其数值等于碳纳米管的周长,其中n,m为整数,a1、a2是石墨晶格的基矢(图1)。
在二维石墨晶片上,给定一组(n,m)便确定了一个矢量Ch。
另一个重要参量是Ch与a1,间夹角θ,称为手性角。
当n=m,θ=30°时,称其为扶手椅形碳纳米管;当m=0,θ=0°时,称其为锯齿形碳纳米管;而当0°<θ<30°时形成的所有其他类型均是手性碳纳米管(图2)。
《给受体型螺芳烃分子的合成及电致发光性质》一、引言近年来,螺芳烃分子因其独特的结构特性和优异的性能在材料科学领域得到了广泛的研究。
其中,给受体型螺芳烃分子因其具有优异的电子传输和发光性能,在有机电致发光器件(OLEDs)等领域展现出巨大的应用潜力。
因此,研究给受体型螺芳烃分子的合成及电致发光性质对于开发新型高效的OLEDs材料具有重要意义。
二、给受体型螺芳烃分子的合成1. 合成路线设计给受体型螺芳烃分子的合成主要通过多步反应完成,主要包括原料的选型、保护基团的引入、螺环结构的构建、电子供体和受体的引入等步骤。
2. 实验方法与步骤(1)原料的选型:选择适当的芳基原料,通过适当的保护基团引入反应进行保护。
(2)螺环结构的构建:通过适当的反应条件,将芳基原料进行缩合反应,形成螺环结构。
(3)电子供体和受体的引入:在螺环结构的基础上,通过引入具有电子供体和受体特性的基团,形成给受体型螺芳烃分子。
3. 结果与讨论在合成过程中,通过控制反应条件,成功合成出目标给受体型螺芳烃分子。
通过对产物的结构进行表征,确认了产物的结构和纯度。
同时,对合成过程中的关键步骤进行了优化,提高了产物的产率和纯度。
三、电致发光性质研究1. 实验方法与步骤(1)制备OLEDs器件:将合成的给受体型螺芳烃分子作为发光层材料,制备OLEDs器件。
(2)电致发光性能测试:对制备的OLEDs器件进行电致发光性能测试,包括电流密度、亮度、色坐标、发光效率等。
(3)理论计算:通过量子化学计算方法,对给受体型螺芳烃分子的电子结构、能级、电荷传输性能等进行计算和分析。
2. 结果与讨论(1)电致发光性能:实验结果表明,给受体型螺芳烃分子作为发光层材料,具有优异的电致发光性能。
其亮度高、色纯度高、发光效率高,且具有较长的寿命。
(2)理论计算结果:通过量子化学计算方法,分析了给受体型螺芳烃分子的电子结构、能级和电荷传输性能。
结果表明,该分子具有合适的能级结构和良好的电荷传输性能,有利于提高OLEDs器件的性能。
电致发光细胞传感器及其分析应用周凡;姚政;陈成炽;李金花;杨培慧【摘要】电致发光细胞传感器具有灵敏度高、反应可控性强、背景干扰低、分析实时、对检测对象无损等优点,近年来成为生物分析和临床诊断等领域的研究热点.该文针对电致发光细胞传感器构建以及纳米发光探针的设计介绍其在肿瘤细胞定量分析、肿瘤标志物分析、单细胞分析以及细胞功能分析等方面的应用,并对电致发光技术在细胞传感中的研究趋势进行展望.【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2019(038)005【总页数】8页(P595-602)【关键词】电致发光;电致发光探针;细胞传感器;肿瘤标志物;细胞分析【作者】周凡;姚政;陈成炽;李金花;杨培慧【作者单位】暨南大学化学与材料学院,广东广州510632;暨南大学化学与材料学院,广东广州510632;暨南大学化学与材料学院,广东广州510632;暨南大学第一附属医院,广东广州510632;暨南大学化学与材料学院,广东广州510632【正文语种】中文【中图分类】O657.1;G353.11细胞传感器是21世纪迅速发展的一种生物检测技术,成为生物传感器领域的一大研究热点[1]。
它通过将细胞固定在传感界面作为识别元件或研究对象,使其与电极或其他信号元件组合,从而对被分析物的性质和功能进行分析研究,在生物医学、食品安全和药物筛选等领域有着广阔的应用前景[2]。
细胞传感器具有实时、动态、特异性高、分析简便快速等特点,克服了传统免疫化学和核酸等检测方法费时、操作复杂且不安全等不足,它与电致发光技术结合所构建的电致发光细胞传感器目前成为了生命科学领域的研究热点。
电致发光(Electrogenerated chemiluminescence,ECL)或电化学发光是一种由电化学反应引起的发光现象,对电极施加给定电压使电极表面发生反应,产生的电生物质彼此之间或与体系中某些组分经过电子传递作用形成激发态,然后以辐射光子的形式回到基态[3]。
电致发光高分子材料综述作者:张祺夏沣任彤尧汤伟摘要:高分子发光二极管(PLED)是由英国剑桥大学的杰里米伯勒德及其同事首先发现的。
聚合物大多由小的有机分子以链状方式结合在一起,以旋涂法形成高分子有机发光二极管,因其巨大的科学和商业价值而得到了广泛的关注,是近来国际上的研究热点。
对于各种新材料的不断开发和深入研究,PLED器件日益实用化。
本文主要综述了近几年国内外关于高分子聚合物在电致发光材料领域的研究进展,介绍了有机高分子发光材料的发展现状,概述了其市场前景及相关的应用,并展望了高分子电致发光材料的发展趋势。
关键词:高分子;电致发光;研究现状Abstract:Polymer light-emitting diode (PLED) first discovered by Jerry Mibo Lede of the University of Cambridge and his colleagues. Most organic polymer molecules from the small ones to chain together by a spin-coating to form polymer organic light-emitting diodes, because of its great scientific and commercial value ,it has been widespread concerned, and becomes the recent international researchs’ focus. For the continuous development of new materials and in-depth researchs, PLED devices become increasingly practical. This paper mainly overviews the recent years’domestic and foreign polymer progress of research in electroluminescent materials, describes the recent status of the development of organic polymer light-emitting materials, overviews the market prospects and related applications, and prospects of polymer electroluminescent material trends.Keywords:Polymer; EL; Research status1.绪论信息技术,纳米技术,生物技术被誉为21世纪的最具前景的三大技术,它们将会给人们的生活方式带来彻底的改变。
配位化学课程考试题-开卷姓名:学号:问题一(14分)Alq3和BAlq是典型的重要电子传输材料,结构式如下图:1.相对于Alq3 BAlq具有较好的空穴阻挡性能,请给出它们的HOMO、LUMO能级值,并说明BAlq为什么具有较佳的空穴阻挡性能?(4分)Alq3的HOMO能级值为-5.8eV, LUMO能级值为-3.1eV;BAlq 的HOMO 能级值为-5.57eV, LUMO 能级值为-2.58eV。
因为BAlq的LUMO能级值比较低,不利于空穴的注入,所以具有较佳的空穴阻挡性能。
2. Alq3作为电子传输层,通常和LiF/Al双层阴极一起使用,请尝试说明原因(譬如从界面化学反应角度)?(2分)在Alq3 LiF、Al共存的情况下,LiF发生分解,li原子和Alq3原子发生反应生成Alq3阴离子不变,这个阴离子自由基在Alq3de能隙中形成一个新的能态,从而有利于电子的注入。
3.相对于常用的空穴阻挡材料BCP、TPBI,BAlq在电致发光器件中显示出很好的长期稳定性。
请给出BCP、TPBI的分子结构式以及BCP、TPBI、BAlq可能的T (玻璃化转变温度)。
(5分)g分子结构式:BCP 、TPBI 、BAlq 可能的 T g 分别为:80℃、100℃、200℃ 4 .给出BCP 、TPBI 、Alq 3电子迁移率大小顺序。
(3分)问题二(34分)有机磷光金属配合物及电致磷光器件是当前有机电致发光研究领域的热点之一:1 说明基于磷光材料的电致发光器件的内量子效率,理论上,能够达到100%。
(4分) 再临光器件的发光层,主发光体的单重激发态与三重激发态的能量都可以分别由Foster 能 量转移和Dexter 能量转移到磷光发光体的单重激发态和三重激发态中,再经由磷光发 光体内部快速的系间窜越将单重激发态的能量转换到三重激发态,进而放出磷光,因 而内部量子效率可接近100%。
2 假定电致磷光器件的外量子为100%,通常情况下,外量子效率为多少?为什么? (4分)?试分析提高外量子效率的途径?(4分)p3151发光层具有较高的光致发光的效率2磷光材料(磷光材料可以通过采用重原子效应、降低体系温度和向体系内引入顺磁分子的 方法提高量子产率)3在发光层内,实现电荷以及激子限制4提高发射光耦合出射效率3 以非离子、分子型电致磷光铱配合物为例,当前,蓝、天蓝、绿、黄、红、近红外发光材料都已报道。
电子材料中的电致发光效应研究近年来,随着科技的发展和人们对光电子技术的需求不断增加,电致发光效应成为了研究的热点之一。
电致发光效应是指在外加电场的作用下,电子材料产生发光现象的现象。
这一现象在电子器件、光电显示等领域有着广泛的应用。
电致发光效应的研究主要集中在半导体材料和有机材料两个方面。
半导体材料是目前最常用的电致发光材料之一。
它们具有优异的电子输运性能和较高的发光效率,广泛应用于LED、激光器等光电子器件中。
有机材料则因其较低的制备成本和较高的柔性特性而备受研究者关注。
有机材料的电致发光效应研究主要集中在有机发光二极管(OLED)领域,OLED已经在手机屏幕、电视显示等领域取得了巨大的成功。
在半导体材料方面,研究者们通过改变材料的组成和结构,提高了电致发光效应的效率和稳定性。
例如,通过掺杂不同的杂质,可以调节半导体材料的能带结构,从而改变其发光波长。
此外,通过引入量子点等纳米结构,可以进一步提高发光效率。
这些研究为半导体材料的应用提供了更多的可能性。
在有机材料方面,研究者们主要关注电荷输运和发光机制的研究。
有机材料的发光机制主要包括荧光和磷光两种。
荧光是指电子从激发态返回基态时发出的光,而磷光是指电子在激发态停留一段时间后返回基态时发出的光。
研究者们通过调控有机材料的分子结构和能级分布,提高了荧光和磷光的量子效率。
此外,研究者们还通过掺杂杂质和引入新的有机材料,扩展了有机材料的发光波长范围。
除了半导体材料和有机材料,其他电子材料中的电致发光效应也受到了一定的关注。
例如,铁电材料中的电致发光效应被广泛应用于显示技术中。
铁电材料具有可逆的电致发光效应,可以通过改变外加电场的方向和大小来控制发光强度和波长。
这一特性使得铁电材料成为了新一代显示技术的重要组成部分。
总的来说,电致发光效应的研究为光电子技术的发展提供了重要的支持。
通过改变电子材料的组成和结构,研究者们不断提高电致发光效应的效率和稳定性。
纳米科技在材料工程中的应用随着科技的不断发展,纳米科技已经成为当今科技领域的热门话题。
纳米科技是一种新兴的技术,通过对原子和分子进行精密的加工和操控,可以制造出尺寸在1~100纳米(10亿分之一米)的物质体系。
与传统的材料相比,纳米材料具有更好的物理和化学性质,可以被广泛应用于材料工程领域。
一、纳米技术在材料表面改性中的应用表面改性是指通过化学方法、物理方法或机械方法对材料表面进行处理,从而改变材料表面的性质。
纳米技术在材料表面改性中具有独特的应用优势。
由于纳米材料具有较高的表面积和较好的表面催化作用,可以在很小的颗粒体积内增加更多的反应基团,从而提高表面反应活性。
同时,纳米物质表面的异质性更强,与周围环境的相互作用更大,因此更容易产生各种新的物理和化学性质,为表面改性提供更多的选择。
二、纳米技术在材料加固改性中的应用纳米技术在材料加固改性中也有很好的应用效果。
通过在材料表面或体积中引入纳米粒子,可以增强材料的机械强度、硬度和耐磨性等性能。
同时,在加固改性过程中,纳米材料可以通过作为晶核或晶化剂的作用,提高材料的结晶度和晶体尺寸,从而为材料提供更好的物理和化学性质。
三、纳米技术在材料能源改进中的应用纳米技术在材料能源改进中也有广泛的应用。
通过在材料表面上引入纳米粒子,可以增加材料表面的活性位点,提高材料的光致发光、电致发光等光谱学性质,从而提高材料的光电转换效率和电化学性能。
同时,纳米技术也可以对材料内部进行微观控制,改进材料的导电性、热导性和磁性等物理性质,从而为新型能源材料提供更好的选择。
四、纳米技术在材料生物医学中的应用纳米技术在材料生物医学中也有广泛的应用。
比如,纳米材料可以用于制造药物输送系统,通过将药物包装在纳米粒子中,增强药物的稳定性和生物活性,提高药物的吸收率和生物利用率。
同时,纳米技术也可以用于生物成像和细胞诊断,可以制造出尺寸更小、活性更好的纳米探针,对细胞内分子结构和代谢过程等进行更加精细的探测。
光学中的一道光环--电致变色摘要随着现代化进程的高速发展,技术革新在各个领域如雨后春笋般出现。
备受瞩目的就是:电致发光、电致发光、太阳能等技术在世界各国勃勃兴起。
它的革新除了本行业的进步,也为其它的领域的发展提供了一个重要的契机。
近些年电致发光是一项研究很热门的一个领域。
电致变色的材料有很多种,可以在材料类型上进行分类,如无机变色材料,有机变色材料。
不同的材料在不同的条件下,所表现出来的功能有很大的差异,同时变色材料在一定程度上都有各自的缺陷,我们需要进行更深入的对其探讨、研究,以便做出出色的成果。
本文在参阅国内外对变色材料的研究的文献基础上,对电致变色这一现象进行深入的探讨。
了解电致变色的工作机理,材料组成,以及不同材料的优缺点,以便以后对电致变色的研究打下良好的基础。
太多关键字:技术革新,电致发光,电致发光,太阳能,变色材料,应用趋势,工作机理关键词 3-5就可以了绪论随着电致变色技术在汽车、建筑、印刷等大领域的广泛应用,我国电致变色技术研究出现了一个空前的热潮,石墨烯纳米材料、透明电极、导电聚合物等高科技产品和物质不断被开发出来。
许多的专家对变色材料进行深入的研究,并使许多的材料投入使用,起到巨大的经济效益。
而现实中,变色材料体现出他特有的性能,得到广大消费者的青睐。
为消费者提供便利的同时,促进了变色材料的新革命。
1电致变色的介绍1.1电致变色的概念电致变色(Electrochromism, EC)是指材料在紫外、可见光或(和)近红外区域的光学属性(透射率、反射率或吸收率)在外加电场作用下产生稳定的可逆变化的现象,在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。
具有电致变色性能的材料称为电致变色材料。
用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。
1.2 电致变色的工作原理电致变色材料在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应,得失电子,使材料的颜色发生变化。
器件结构从上到下分别为:玻璃或透明基底材料、透明导电层(如:ITO)、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明导电层(如:ITO)、玻璃或透明基底材料器件工作时,在两个透明导电层之间加上一定的电压,电致变色层材料在电压作用下发生氧化还原反应,颜色发生变化;而电解质层则由特殊的导电材料组成,如包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液或固体电解质材料;离子存储层在电致变色材料发生氧化还原反应时起到储存相应的反离子,保持整个体系电荷平衡的作用,离子存储层也可以为一种与前面一层电致变色材料变色性能相反的电致变色材料,这样可以起到颜色叠加或互补的作用。
纳米材料在光电器件中的应用研究嘿,咱今天来聊聊纳米材料在光电器件里的那些事儿!你知道吗,这纳米材料可真是个神奇的玩意儿。
就说我之前有一次去参加一个科技展览吧,在那里我看到了好多关于纳米材料应用的新奇展示。
其中就有关于纳米材料在光电器件中的应用展示,那可真是让我大开眼界。
在那个展览上,有一个展示台专门展示了基于纳米材料的新型太阳能电池板。
那电池板看起来薄薄的,却有着超强的能量转化效率。
工作人员跟我说,这都得益于纳米材料的独特性质。
你看啊,纳米材料的尺寸特别小,小到能和光波的波长相比拟。
这就使得它们能和光产生各种奇妙的相互作用。
比如说,纳米材料可以有效地吸收光能。
想象一下,就像一个个小小的“光捕手”,把光线紧紧抓住,一点儿都不浪费。
这对于提高光电器件的性能可太重要啦!还有啊,它们的电学性能也很出色。
纳米材料的电子传输速度快得惊人,就好像是在高速公路上飞驰的跑车,畅通无阻。
在发光二极管领域,纳米材料也是大显身手。
传统的发光二极管可能存在发光效率不高、色彩不够鲜艳等问题。
但是一旦用上了纳米材料,情况就大不一样啦!纳米材料能让发光二极管发出更加纯净、明亮的光。
我还记得当时看到一个用纳米材料制作的彩色显示屏,那画面的清晰度和色彩的饱和度,简直让人惊叹不已!另外,在传感器方面,纳米材料也有着出色的表现。
比如说,基于纳米材料的光电传感器能够更加灵敏地检测到光线的变化。
这就像是给我们的眼睛装上了超级放大镜,再微小的光线变化都能被捕捉到。
就拿环境监测来说吧,有了这种高灵敏度的光电传感器,我们就能更及时、更准确地监测到环境中的污染物和有害气体。
这对于保护我们的环境和健康,那可是意义重大。
再说说纳米材料在激光技术中的应用。
它们能够帮助提高激光的稳定性和输出功率。
这就好比给激光武器装上了更强大的“弹药”,威力倍增。
总之,纳米材料在光电器件中的应用前景那是一片光明。
它们就像是一群小小的魔法精灵,正在不断地为我们的科技世界带来惊喜和改变。
电致发光量子点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容:电致发光量子点是一种具有广泛应用前景的新型光电材料。
它能够将电能转化为可见光,具有发光效率高、色彩纯净、光稳定性好等优势。
因此,电致发光量子点被广泛应用于显示技术、照明、生物标记、光催化等领域。
本文旨在探讨电致发光量子点的基本原理、特性和应用,以及相关的制备方法。
首先,我们将介绍电致发光的基本原理,包括电子激发和光子发射的过程。
然后,我们将详细讨论量子点的特性和应用,例如其尺寸和形状对光学性质的影响,以及在显示技术和生物医学领域的应用。
最后,我们将介绍目前常用的电致发光量子点的制备方法,包括溶液法、气相法和固相法等。
通过对电致发光量子点的研究,我们可以更好地了解其优势和前景。
其高发光效率和色彩纯净的特性使其在显示技术中具有巨大的潜力。
同时,电致发光量子点的应用也可以拓展到生物医学领域,例如用于体内荧光成像和药物传输等方面。
因此,电致发光量子点的研究具有重要的科学意义和应用价值。
展望未来,我们认为电致发光量子点的研究仍有待深入。
首先,我们需要进一步探索量子点的制备方法,以提高其制备效率和光学性能。
其次,我们可以将电致发光量子点与其他材料相结合,以开发新的功能材料和器件。
最后,我们可以研究电致发光量子点在能源转换、传感器等领域的应用,以探索其更广泛的应用前景。
综上所述,电致发光量子点作为一种新型光电材料,具有许多优势和应用前景。
通过深入研究其基本原理、特性和制备方法,我们可以进一步发掘其潜力,为未来的研究和应用提供新的思路和方向。
1.2文章结构文章结构:本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了电致发光量子点的研究背景和意义。
通过对电致发光和量子点的基本概念进行介绍,引出了本文要探讨的主题和目的。
正文部分将分为三个小节。
第一小节将详细阐述电致发光的基本原理,包括从电能到光能的转化过程以及与之相关的关键因素和物理原理。
第二小节将介绍量子点的特性和应用,包括其独特的能带结构、尺寸效应、量子限制效应以及在显示技术、生物医学等领域的广泛应用。
电致发光材料的设计及其应用电致发光材料是一种能够产生发光效应的物质,其通常由发光层和电致激发层两部分组成。
发光层是主要发光区域,电致激发层则提供了电场,使得发光层的能级结构发生改变,从而产生发光效应。
电致发光材料具有响应速度快、亮度高、寿命长等特点,在照明、显示、通讯等领域得到广泛应用。
电致发光材料的设计主要涉及到发光层和电致激发层的材料选择和层次结构设计。
其中,发光层的材料选择是电致发光材料设计的核心问题。
根据材料的能带结构和光学性质的不同,可选的发光层材料也具有很大的差异。
常见的发光层材料有有机发光材料、无机发光材料和量子点等。
有机发光材料具有分子结构单一、易于合成制备、颜色可调、柔性加工等特点。
其发光机理主要是通过受激发电荷从基态转移到激发态,再通过辐射跃迁产生发光效应。
有机发光材料的产业化应用也非常广泛,包括OLED显示屏、LED照明和生物成像等领域。
无机发光材料指的是以磷光体、卤化物或光阳离子等为代表的无机材料。
由于其具有高的荧光量子产率、热稳定性和光学透明度等特点,因此在LED照明、光催化和生物成像等应用中有广泛的应用前景。
量子点是一种能够产生发光效应的半导体材料,其大小与其颜色之间具有一定的关联性。
通常情况下,量子点的大小越小,其发光颜色就越蓝;反之,量子点颜色会变为红色。
量子点材料不仅具有优异的荧光量子产率,而且具有发光颜色可调、具有良好的荧光稳定性和寿命等优点。
因此,在LED照明、生物成像、光催化等领域广泛应用。
除了发光层的选择,电致激发层的材料选择和层次结构设计对电致发光材料的性能也有重要影响。
通常情况下,电致激发层的主要作用是产生电场,使得发光层的载流子能级结构产生改变,从而实现发光效应。
电致激发层材料通常具有高的电导率、高的机械强度和稳定性等特点。
电致发光材料的应用范围非常广泛。
其中,LED照明是其主要应用领域之一。
LED照明由于其节能、寿命长、色调良好等特点已经成为室内外照明的最佳选择。
电致发光的原理电致发光,即电致发光材料受到电场激发后,产生可见光的现象。
这一技术在现代光电子领域得到了广泛应用,如LED显示屏、照明器件等。
电致发光的原理涉及到材料的电学和光学性质,下面将对其原理进行详细介绍。
首先,我们需要了解电致发光材料的基本结构。
电致发光材料通常由发光层、电子传输层和阳极、阴极等组成。
其中,发光层是整个材料的核心部分,它包含有发光分子或半导体纳米晶体等。
电子传输层用于输送电子,阳极和阴极则用于提供电子和正电子。
当外加电压作用于电致发光材料时,电子从阴极注入到发光层,而正电子从阳极注入到发光层,二者在发光层中复合,产生光子,从而实现发光。
其次,电致发光的原理涉及到材料的能级结构和载流子的输运过程。
在电致发光材料中,电子和正电子的能级分布是非常重要的。
当外加电压施加到材料上时,电子和正电子被激发到高能级,形成激子。
这些激子在发光层中遇到发光分子时,会复合成激子复合态,释放出能量,产生光子。
此外,电子和正电子的输运过程也对电致发光起着至关重要的作用。
电子传输层和发光层之间的电子输运,以及发光层内部的激子输运,都会影响到电致发光效果的好坏。
最后,我们需要了解电致发光材料的发光机制。
电致发光材料的发光机制可以分为有机发光和无机发光两种。
有机发光材料通常是碳基材料,如有机小分子、聚合物等,其发光机制主要是通过激子的复合来产生光子。
而无机发光材料则是指半导体材料,如氮化镓、磷化铟等,其发光机制是通过电子和正电子在晶格中复合来产生光子。
两者的发光机制虽然不同,但都是基于电子与正电子的复合过程。
综上所述,电致发光的原理涉及到材料的基本结构、能级结构和载流子的输运过程,以及发光机制等方面。
通过对电致发光的原理进行深入了解,可以更好地指导电致发光材料的设计与制备,推动电致发光技术在光电子领域的应用与发展。
ACQ、AIE聚合物纳米粒子发光性能及其在喷墨印花中的应用作者:梁小琴梁梨花朱尽顺马明月来源:《现代纺织技术》2024年第04期摘要:为探究聚集诱导猝灭(ACQ)型和聚集诱导发光(AIE)型聚合物纳米粒子(PNPs)的发光性能,以及二者在喷墨印花中的应用效果,采用细乳液聚合技术原位包覆ACQ染料尼罗红(NR)和AIE染料四苯基乙烯(TPE),制得ACQ-PNPs和AIE-PNPs。
采用重量法、动态光散射、扫描电镜、紫外-可见分光光度法和荧光光谱法等研究了染料用量对PMMA/NR NPs和PMMA/TPE NPs的最终转化率、颗粒特征和发光性能的影响;将poly (MMA-co-20%BA)/NR NPs和poly(MMA-co-20%BA)/TPE NPs乳液配制成墨水,用于棉织物的喷墨打印,探究两类墨水在棉织物上的喷墨印花效果。
结果表明:当染料质量分数低于1.5%时,NR和TPE染料对PMMA/NR NPs和PMMA/TPE NPs体系聚合反应最终转化率和纳米粒子尺寸影响均较小,PMMA/NR NPs荧光强度随NR染料质量分数的增加呈现先增加后趋于稳定的趋势,而PMMA/TPE NPs荧光强度与TPE染料近乎呈线性正相关。
此外,经poly (MMA-co-20%BA)/NR和poly(MMA-co-20%BA)/TPE NPs墨水喷墨打印后的棉织物,其图案分别呈现出明亮的红色和蓝色荧光。
研究表明,在合适的染料浓度范围内,采用细乳液聚合法制得的ACQ和AIE聚合物纳米粒子乳液在喷墨印花领域中均有良好的应用前景。
关键词:聚集诱导发光;聚集荧光猝灭;聚合物纳米粒子;细乳液聚合;发光性能;喷墨印花中图分类号:TS194.9 文献标志码:A 文章编号:1009-265X(2024)04-0084-09荧光染料具有响应灵敏、视觉冲击力强等特点,在纺织染色、生物检测、化学传感等领域应用广泛[1-3]。
相较于易受外界环境影响的小分子荧光染料,由聚合物基体保护的荧光聚合物纳米粒子(PNPs)具有稳定性高、水分散性好和表面结构易修饰等优点,因此引起各领域的广泛关注[4-7]。
聚合物纳米材料的研究及其应用聚合物纳米材料是近年来材料科学领域的重要研究方向之一。
这种新型材料具有特殊的物理、化学和生物学性质,可用于生物医学、能源、环境保护、光电等多个领域,被认为是未来材料领域的研究重点之一。
一、聚合物纳米材料的定义及种类所谓聚合物纳米材料是由聚合物分子和纳米颗粒组成的复合材料。
它不仅拥有聚合物分子的特殊性质,还有纳米颗粒的特殊性质。
根据纳米颗粒的种类,聚合物纳米材料可分为金属纳米颗粒/纳米粉末、无机纳米颗粒/纳米粉末、半导体纳米颗粒/纳米粉末、碳纳米管、氧化石墨烯等。
二、聚合物纳米材料的制备方法1. 模板法制备模板法制备聚合物纳米材料的方法是先制备纳米孔道模板,然后通过聚合物的化学反应将聚合物分子填充到模板孔道内,在经过后续的处理过程,得到具有纳米孔道的聚合物材料。
2. 正交设计法制备正交设计法指利用正交表选取一组试验点,通过对每个试验点的不同实验条件进行试验,最终通过数学计算找到最适宜的实验条件来制备聚合物纳米材料。
3. 基底溶液法制备基底溶液法是基于去离子水与反应物在基底条件下形成稳定的协同体系而制备的,通过控制各种基底溶液的pH值,调节溶液的酸碱度和溶液中络合物的浓度来制备聚合物纳米材料。
三、聚合物纳米材料在生物医学领域中的应用聚合物纳米材料因其特殊的物理、化学和生物学性质,被广泛应用于生物医学领域,包括生物成像、疾病治疗和生物传感器等方面。
1. 生物成像在肿瘤检测方面,聚合物纳米材料作为一种新型的造影剂可以被用来对肿瘤进行成像,有效识别出肿瘤的位置和形状。
另外,纳米颗粒可以利用可以利用其特异性吸附能力通过对待测物的无损动态检测,从而获得目标物分子的图像信息。
在这方面的研究上,不经常有让聚合物纳米材料改变颜色进行检测的方法,吸附在纳米颗粒表面上的特定生物分子可以在光谱范围内吸收或发射光,从而产生颜色变化,这与纳米颗粒表面的工作环境相应变化而紧密相关。
2. 疾病治疗在疾病治疗方面,聚合物纳米材料可用于制备药物传输系统,有效地输送药物到目标组织或细胞内部,实现对靶向组织或细胞的药物输送,并降低药物治疗的副作用。