双光子聚合引发剂BVPDA的合成、结构及非线性光学性质

合成了双光子聚合引发剂 {4 -[2 -(4 -溴苯基 ) -乙烯基 ]苯基 }-二苯基胺 (BVPDA) ,并测定了其晶体结构 .结果表明 ,BVPDA为三斜晶系 ,P1空间群 ,a=1 .0 83 4(3 ) nm,b=1 .5 62 5 (2 ) nm,c=1 .9640 (2 )nm,α=92 .80 7(8)°,β=1 0 3 .647(1 0 )°,γ=1 0 6.676(1 3 )°,V=3 .0 70 5 (1 0 ) nm3,Z=6,T=2 93 (2 ) K,Dc=1 .3 83 g/cm3,R1 =0 .0 73 5 ,w R=0 .1 0 63 .用 1 H NMR谱、 1 3C NMR谱及元素分析进行了表征 .测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱、单光子荧光寿命和双光子荧光光谱 .在 760 nm的飞秒脉冲激光激发下 ,BVP-DA 发出较强的上转换荧光 ,荧光峰位于 462 nm.以 BVPDA作引发剂 ,加入丙烯酸酯型齐聚物(CN1 2 0 C80 ) ,用 Ti∶ sapphire飞秒激光器作光源 ,制作了一个三维周期性微结构 .

双光子聚合引发剂DBASDMB的结构与光学性能的研究

制备了一种双光子聚合引发剂,反,反-1,4-双(4-’N,N-二丁胺基苯乙烯)-2,5-二甲氧基苯(DBASDMB),利用挥发溶剂法首次获得该化合物的晶体,用四圆X射线衍射法解析了晶体结构。结果表明,该晶体属于三斜晶系,P-1空间群;同时证明引发剂分子是具有很好对称性和平面性的全反式结构。仔细研究了该化合物在不同溶剂下的线性吸收光谱和单、双光子荧光谱,并在同一条件下对其单、双光子光谱进行了比较。在760nm的飞秒脉冲激光辐照下,DBASDMB能够高效地引发聚氨酯类丙烯酸酯齐聚物的聚合反应,成功地制作了一个微结构。

双光子吸收聚合引发剂EPVPVC的合成和非线性光学性质的研究

合成了一个新的双光子吸收聚合引发剂 ,9 乙基 3 {2 [4 ( 2 吡啶基 4 乙烯基 ) 苯基 ] 乙烯基 } 9氢咔唑 (EPVPVC) ,用1HNMR谱、13 CNMR谱和元素分析进行了表征 .测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱、单光子荧光寿命、单光子荧光量子产率和双光子荧光光谱 .量化计算结果表明 ,EPVPVC的双光子吸收截面为 5 6 6× 10 -50 cm4·s·photon-1.在 780nm的飞秒脉冲激光激发下 ,EPVPVC发出较强的上转换荧光 ,荧光峰位于 5 3 6nm .用EPVPVC做引发剂 ,加入丙烯酸酯型齐聚物(CN12 0C80 ) ,在脉冲宽度为 2 0 0fs ,重复频率为 76MHz ,中心波长为 780nm飞秒脉冲激光下 ,制作了一个三维周期性微结构 .在理论计算的基础上 。

含咔唑基的双光子引发剂光聚合制备微器件

设计并合成了一种带咔唑基的二苯乙烯类双光子引发剂4,4′-双(9-咔唑基-反式-苯乙烯基)联苯(BCSBP),对其单光子和双光子光谱性质进行了研究。在800nm的飞秒激光光源作用下,BCSBP的双光子吸收截面高达483GM。利用BCSBP作为双光子引发剂诱导多官能度单体季戊四醇三丙烯酸酯进行光聚合,得到了亚微米级空间分辨率的聚合物线条,并制备了三维聚合物微器件。

新型有机盐光引发剂的双光子聚合特性研究

本文运用激光微细加工技术,通过对不同浓度引发剂的甲基丙烯酸类树脂的聚合行为进行评价,研究了1-甲基-2-[2-(9-戊基-咔唑-3-基)-乙烯基]-3,3-二甲基吲哚碘盐(I)作为双光子光引发剂的聚合特性,结果表明该化合物在扫描速度为44μm/s时,双光子聚合阈值为139kJ/cm2;当激光能量密度为286kJ/cm2时,引发聚合的曝光时间阈值为0.7ms.实验结果为进一步作为双光子聚合三维结构的微细加工提供了可靠依据.

理化所高效水溶性双光子引发剂及水相聚合三维仿生水凝胶研究新进展

理化所仿生智能界面科学中心有机纳米光子学实验室郑美玲项目研究员和暨南大学段宣明教授合作,利用具有相对较大内腔尺寸和良好的水溶性的葫芦脲7作为主体对咔唑类衍生物进行包结,设计合成了基于主客体化学原理自组装的水溶性双光子引发剂,所制备的最佳络合比1∶1的引发剂在提高了水溶性的同时,其双光子吸收截面比客体分子提高了5倍。研究团队利用这种新型水溶剂引发剂设计了组分简单的水相聚合光敏材料,实现了聚合阈值仅为4.5mW、最细线宽180nm的纯水相高精细仿生水凝胶结构的双光子聚合。

香豆素肟酯类双光子引发剂的合成及性能研究

开发高效的双光子引发剂是提升双光子聚合速度的关键。本文基于光致脱羧机制,设计并合成了两种以共轭香豆素作为生色团、肟酯作为引发基团的双光子引发剂,并通过实验测试结合模拟计算对该类引发剂的光物理和光化学行为进行了研究。结果表明,该类引发剂在400~500 nm区域具有较强吸收,在LED可见光辐照下发生分解,具有光漂白特性,光解后释放的活性种可引发丙烯酸酯类单体聚合。利用双光子三维微纳成型技术,该类香豆素肟酯化合物可有效用于构建高分辨率的三维微纳结构。并通过量子化学计算,对该类引发剂的引发机理进行了探讨。

双光子光聚合与功能微纳结构制备

随着纳米光电子学及生物医学组织工程领域的发展,器件的小型化、结构多样化及高度集成化,给微纳结构与器件制造领域带来了新的挑战。本文围绕飞秒激光双光子聚合技术,简要综述了双光子光聚合基本原理与双光子引发剂分子的研究进展,并对飞秒激光双光子聚合技术在功能微纳结构与器件制备中的应用及发展前景进行了展望。

双光子光聚合技术及其研究进展

本文对双光子光聚合技术进行了比较全面系统的综述,主要介绍了双光子光聚合的基本原理,国内外双光子光聚合光敏引发体系和具有大的双光子吸收截面有机分子的研究现状以及双光子光聚合技术的潜在应用领域.

新型双光子引发剂光聚合行为及微器件制备

针对800 nm的激发光源设计合成了3种具有D-π-D分子构型的新型二苯乙烯衍生物(分别命名为BPSBP,BESBP和BCSBP)作为双光子引发剂。利用飞秒激光研究了该系列双光子引发剂的双光子光聚合行为,着重讨论双光子引发剂浓度对聚合阈值和双光子引发剂浓度、聚合能量及曝光时间对聚合分辨率的影响。综合影响聚合分辨率、系统加工效率和微器件表面质量的因素,以浓度为32μmol/g的BPSBP作为双光子引发剂的聚合体系,在9×10~5mJ/cm^2的聚合能量下制作出了亚微米级的三维周期微结构等微器件,并用电镜(SEM)进行了表征。

高效双光子引发剂及水相中制备水凝胶微结构的研究进展

对双光子引发剂的设计合成和飞秒激光双光子聚合技术的基本原理进行了简单介绍。着重介绍了用于水凝胶双光子聚合的引发剂的研究进展,主要包括通过扩大共轭链长度、引入强供/吸电子基团、加入共引发体系等来增大双光子吸收截面,引入自由基淬灭基团以降低荧光量子产率,增加引发剂的水溶性来降低微结构细胞毒性等方面。这些研究为生物相容性三维水凝胶微纳结构的制备及应用提供了科学基础,是更好地模拟体内细胞生长微环境的必要条件。接着,介绍双光子聚合制备的水凝胶微纳结构及其在组织工程领域中的应用。最后,对生物相容性水凝胶微结构在应用中存在的问题与未来发展趋势进行总结和展望。