荧光共轭聚合物的合成及荧光淬灭研究
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三聚噻吩与富勒烯(C70)间光致电子转移的荧光猝灭研究(全文) 【【【Abstract】In donor/acceptor fluorescent system,Photoinduced electron transfer can be observed via photoluminescence quenching. When the absorption spectra and corresponding fluorescence spectra of various components in a sample overlap seriously,the fluorescence detection will inevitably be affected by the inner filter effect and the absorption depth from the fluorescence material,these directly leads to an artifact quenching efficiency. This paper investigates the fluorescence correction of trithiophene/fullerene mixture,in order to evaluate the electron transfer from donor to acceptor materials correctly.【Key words】photoluminescence quenching electron transfer trithiophene fullerenes出于对激发态光物理学的基本关注,同时也为了洞悉基于共轭聚合物(施主)和富勒烯(受主)混合体的有机太阳能电池中太阳能的转换,有机分子中的光致电子转移成为物理学、化学及生物学中的研究热点[1-3]。
第22卷第3期大学化学2007年6月今日化学共轭聚合物为基础的荧光传感器赵达慧(北京大学化学与分子工程学院北京100871)摘要近年来,借助共轭聚合物的荧光发射与淬灭过程开发化学与生物传感技术成为倍受关注并获得迅速发展的研究领域。
由于共轭聚合物能够沿分子链进行能量和电荷传导,从而产生信号放大现象,这类传感器通常都具有较高的灵敏度。
本文主要通过对几种具有代表性的此类化学/生物传感器的举例说明,概述荧光共轭聚合物的传感机理,并简要介绍这一领域的发展状况。
化学传感器是指能够利用某一种或某一类分子的特殊物理或化学性质对被检测物进行检测的器件;当用于实现检测的这种(类)分子或被检测对象是存在于生物活体中或本身具有生物活性或生理机能时,这类传感器就成为生物传感器。
近年来,化学与生物传感器的研制无论是从检测的准确度、灵敏度还是检测对象的范围来看都取得了重大的进展。
这不仅是由于用于信号检测的光/电仪器本身性能的提高,更重要的是经过科学工作者的努力,新的更灵敏、更准确的检测材料及方法、手段不断地被研究开发出来。
在化学与生物传感器中,通过光或电信号实现检测的传感器的应用最为广泛,种类与数量也最为繁多。
由于荧光检测的灵敏性与便捷性,通过荧光光谱的变化实现的检测又是光电传感器中极为普遍而重要的一类[1~3]。
这类传感器利用了被检测物与某种荧光分子或材料之间特定的相互作用引发的荧光强度的增加或降低,或者是所发射的荧光波长的变化来实现对被检测物的检测与信号的传递。
在不同的荧光传感材料中,共轭聚合物近年来成为特别吸引研究者注意力的研究对象,以共轭聚合物为基础的荧光传感器因而获得了迅速的发展。
形成这种趋势的原因首先在于共轭聚合物通常具有很高的摩尔吸光系数与荧光量子效率,有利于发展高灵敏度的检测技术;另外,共轭聚合物所特有的传感信号的放大功能是它们成为优良的传感活性材料最重要的原因。
1共轭聚合物荧光信号放大的机理共轭聚合物所实现的传感信号的放大作用是以检测共轭聚合物荧光为基础的传感器的一个重要特点。
聚集荧光淬灭应用的原理1. 简介聚集荧光淬灭(Aggregation-induced quenching, AIQ)是一种新颖的生物荧光探针技术,具有高灵敏度、高选择性和高稳定性等特点。
它广泛应用于生物医学研究、环境监测和化学分析等领域。
本文将介绍聚集荧光淬灭应用的原理及其在不同领域的应用。
2. 基本原理聚集荧光淬灭的原理基于分子聚集体的形成对荧光的淬灭作用。
通常情况下,荧光分子在单体状态下具有良好的荧光特性。
然而,当这些分子出现聚集时,聚集效应引起了荧光的淬灭。
这种淬灭是由于分子之间的距离短到足以导致聚集才能发生的非辐射能量转移。
3. 聚集机制分子聚集产生的荧光淬灭主要有两种机制:自发淬灭和非辐射能量转移。
1.自发淬灭:由于分子间距离的拉近使分子间的相互作用增加,导致激发态的自发辐射速率增加,从而使荧光淬灭成为可能。
2.非辐射能量转移:当分子间的距离达到一定范围时,激发态的能量可以通过非辐射方式传输到相邻分子上,从而导致荧光淬灭。
4. 应用领域聚集荧光淬灭技术在不同领域有着广泛的应用。
4.1 生物医学研究聚集荧光淬灭技术在生物医学研究中发挥着重要作用。
它被用作细胞成像、组织检测和疾病诊断等方面的探针。
通过标记荧光染料,并将其聚集在目标细胞或组织中,可以实现对特定区域的高灵敏度成像。
由于聚集荧光淬灭技术的高选择性,它可以帮助研究人员观察和理解各种细胞和组织的生理和病理过程。
4.2 环境监测聚集荧光淬灭技术在环境监测中也得到了广泛应用。
例如,通过将荧光染料与环境中的特定污染物结合,可以实现对污染物的高灵敏度检测和监测。
同时,由于聚集荧光淬灭技术的高稳定性,它可以在不同的环境条件下进行准确的检测,包括水体、土壤和大气中的污染物。
4.3 化学分析聚集荧光淬灭技术在化学分析领域也有重要的应用。
通过将荧光染料聚集成特定结构,可以实现对化学分子的高灵敏度检测。
这种技术在药物研究、食品安全和环境检测等方面发挥着重要作用。
含荧光基团的AA-HPA共聚物的合成及性能研究张跃华;张其平;雷武;夏明珠;王风云【摘要】以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和甲胺为起始原料,合成得到一种新的荧光单体4-(N'-甲基-1-哌嗪基)-N-甲基-1,8-萘二甲酰亚胺烯丙基氯季铵盐(FM).通过红外光谱、核磁共振及质谱对FM进行了表征.将FM与丙烯酸(AA)和丙烯酸羟丙酯(HPA)共聚制备了含荧光基团的AA-HPA共聚物(FM-AA-HPA).对该共聚物的荧光性能和阻垢性能进行了系统研究.结果表明:FM-AA-HPA的激发波长和发射波长分别为399 nm和531 nm;激发光谱和发射光谱呈较好的对称关系;共聚物的荧光强度与其质量浓度呈良好的线性关系,线性相关系数(R)为0.997 8,检测下限为0.95 mg·L~(-1).采用静态法,当加药量为20 mg·L~(-1)时对磷酸钙的阻垢率达到85.4%;加药量为15 mg·L~(-1)时对碳酸钙的阻垢率为70.9%;加药量为15mg·L~(-1)时对硫酸钙的阻垢率为86.5%;具有较好的稳定锌离子的能力.通过扫描电镜观察发现FM-AA-HPA对CaCO_3垢有明显的晶格畸变能力.【期刊名称】《南京理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2010(034)001【总页数】6页(P151-156)【关键词】荧光单体;共聚物;丙烯酸;丙烯酸羟丙酯;阻垢剂;合成【作者】张跃华;张其平;雷武;夏明珠;王风云【作者单位】南通大学,化学化工学院,江苏,南通,226007;南京理工大学,工业化学研究所,江苏,南京,210094;南通大学,化学化工学院,江苏,南通,226007;南京理工大学,工业化学研究所,江苏,南京,210094;南京理工大学,工业化学研究所,江苏,南京,210094;南京理工大学,工业化学研究所,江苏,南京,210094【正文语种】中文【中图分类】TQ085.412;O623.731丙烯酸和丙烯酸羟丙酯共聚物,由于其十分优良的性能,如对碳酸钙、硫酸钙特别是磷酸钙垢的形成和沉积有良好的抑制作用,使得其在工业循环冷却水中有着十分广泛的应用。
荧光淬灭名词解释
“荧光淬灭”名词解释:在产生荧光的物质的溶液中加入盐等物质会使溶液的吸光度下降现显著的荧光。
最简单的杂环化合物。
荧光淬灭现象:在产生荧光的物质的溶液中加入盐等物质会使溶液的吸光度下降
产生原因:
分子结构和化学环境是影响物质发射荧光和荧光强度的重要因素.至少具有一个芳环或具有多个共轭双键的有机化合物容易产生荧光,稠环化合物也会产生荧光。
饱和的或只有一个双键的化合物,不呈
现显著的荧光。
最简单的杂环化合物,如吡啶,呋喃,噻吩和吡咯等,不产生荧光.
取代基的性质对荧光体的荧光特性和强度均有强烈影响。
苯环上的取代基会引起最大吸收波长的位移及相应荧光峰的改变。
通常给电子基团,如-NH2-,-OH,-OCH3,-NHCH3和-N(CH3)2等,使荧光增强;吸电
子基团,如-CL,-Br,-I,-NHCOCH3,-NO2和-COOH,使荧光减弱。
具有刚性结构的分子容易产生荧光.
大多数无机盐类金属离子不产生荧光,而某些情况下,金属螯合物却能产生很强的荧光.溶剂的性质,体系的PH值和温度,都会影响荧光的强度.
荧光分子与溶剂或其他分子之间相互作用,使荧光强度减弱的
现象称为荧光猝灭。
引起荧光强度降低的物质称为猝灭剂。
当荧光物质浓度过大时,会产生自猝灭现象。
目录第一章绪论 (4)1.1有机发光材料应用介绍 (4)1.2 ACQ效应和AIE效应 (4)1.2.1 聚集荧光淬灭效应(aggregation-caused quenching, ACQ)介绍 (4)1.2.2 聚集诱导发光效应(aggregation-induced emission,AIE)介绍 (5)1.3 ACQ和AIE效应研究进展 (6)1.4 课题的提出与设计 (6)1.4.1 课题的提出 (6)1.4.2 课题的具体设计 (6)1.4.3 实验目标 (7)第二章实验部分 (8)2.1合成SB1和SB2 (8)2.2 SB1的光物理性质与ACQ性质 (8)2.3 SB2的光物理性质和AIE性质 (10)2.4 SB1和SB2的荧光pH值传感应用 (12)第三章理论研究部分 (13)3.1 理论研究分析方法 (13)3.2 分子结构/排列对SB1光学性质及ACQ性质的影响 (13)3.3分子结构/排列对SB2光学性质及AIE性质的影响 (15)3.4 结果分析 (17)第四章总结与展望 (18)4.1 论文总结 (18)4.2 有待进一步解决的问题 (19)第五章致谢 (19)第六章附录 (20)5.1 所用试剂,仪器与软件信息 (20)5.2 参考文献 (21)聚集荧光淬灭(ACQ)和聚集诱导发光(AIE)机理研究Mechanism Study of Aggregation-caused Quenching(ACQ) and Aggregation-induced Emission (AIE)专业:应用化学摘要:对于绝大多数传统的有机发光材料,当处于聚集态时,出现荧光猝灭的现象,我们称之为聚集荧光淬灭效应(aggregation-caused quenching, ACQ)。
而近年来,随着科学技术的不断发展,化学家们发现了一种发光性质截然相反的荧光材料。
这种发光材料在稀溶液中几乎不发光,反而在聚集态下表现出很强的荧光,并把它命名为聚集态诱导发光效应(aggregation-induced emission,AIE)。
稳态和时间分辨的荧光淬灭研究以稳态和时间分辨的荧光淬灭研究为标题,我们将探讨荧光淬灭现象以及其在稳态和时间分辨研究中的应用。
荧光淬灭是指在特定条件下,荧光分子的发射过程被非辐射性机制所抑制,导致荧光信号的减弱或消失。
这一现象在生物化学、生物医学以及材料科学等领域有着广泛的应用。
在稳态和时间分辨的研究中,荧光淬灭技术被广泛应用于分析样品的特性和动态过程。
我们来探讨稳态荧光淬灭的研究。
稳态荧光淬灭是指在稳定的实验条件下,荧光信号的强度随着特定的外界因素的改变而发生变化。
这些外界因素可以是温度、溶剂极性、金属离子浓度等。
通过测量荧光信号的变化,我们可以了解样品的性质以及其与环境的相互作用。
例如,研究人员可以通过改变溶剂的极性来研究荧光分子在不同环境中的行为。
当溶剂的极性增加时,荧光分子的发射强度会减弱,这是由于溶剂分子与荧光分子之间的相互作用导致荧光淬灭。
通过测量荧光信号的强度随溶剂极性的变化,我们可以得到溶剂极性对荧光分子行为的影响。
除了稳态荧光淬灭研究,时间分辨荧光淬灭也是一种常用的研究手段。
时间分辨荧光淬灭是指通过测量荧光信号的寿命来研究样品中的动态过程。
荧光信号的寿命是指荧光分子从吸收光子到发射光子所经历的时间。
时间分辨荧光淬灭可以揭示样品中不同分子之间的能量传递、电子转移以及化学反应等过程。
通过测量荧光信号的寿命,我们可以了解这些过程的速率、机制以及受到什么因素的影响。
例如,研究人员可以利用时间分辨荧光淬灭技术来研究光敏剂在生物体内的行为。
光敏剂是一类具有荧光性质的分子,可以在特定波长的光照射下产生活性物质,从而实现治疗或诊断作用。
通过测量光敏剂的荧光寿命,我们可以了解其在生物体内的激发和衰减过程,从而优化光敏剂的设计和应用。
总结起来,稳态和时间分辨的荧光淬灭研究在分析样品的特性和动态过程中具有重要的应用价值。
稳态荧光淬灭可以帮助我们了解样品与环境之间的相互作用,而时间分辨荧光淬灭则可以揭示样品中的动态过程和反应机制。