pH值响应的共轭聚合物纳米粒子的制备、表征与细胞成像研究(英文)

共轭聚合物纳米粒子(CPNs)因其高荧光亮度、低毒性、表面易修饰的特性,近年来在生物材料和生物医药领域备受关注。本论文中我们设计、合成了一种新的pH值响应共轭聚合物(PFPA),并通过纳米沉淀方法制备了其纳米粒子。动态光散射实验表明PFPA纳米粒子在水中分散性较好,其粒径约为8nm。PFPA纳米粒子的最大吸收峰为379nm,其摩尔吸光系数为2.1×106 L·mol-1·cm-1;另外该纳米粒子的荧光最大发射峰为422nm,其荧光量子产率为35%。PFPA纳米粒子在汞灯(100瓦)照射下表现出较好的光稳定性,另外MTT实验表明其具有较低的细胞毒性。该纳米粒子具有pH响应的光学特性,并可以用于活细胞成像。PFPA纳米粒子在癌症诊断、药物与基因传递等方面具有潜在的应用价值。

功能分子体系的设计与构建

功能分子在外界刺激(酸、碱、光等)的诱导下能发生分子构型、构象变化,并引起相应的物理化学性质变化,或能实现特定的功能,例如具有方向性的电子、能量转移,对分子/离子的识别能力的调控,以及光/电开关功能.功能分子的设计是分子材料科学研究的基础.作者将就我们在分子机器,化学传感器等功能分子的设计合成与性质研究领域取得的进展作一总结,并对未来的发展进行了描述.

聚合物太阳能电池阴极修饰层研究进展

聚合物太阳能电池以其质量轻、成本低、制备工艺简单等优点成为清洁能源利用的研究热点.近年来聚合物太阳能电池光电转换效率逐步提高,单结聚合物太阳能电池的光电转换效率已超过11%,其中器件的界面修饰层成为影响器件光伏性能的重要因素.本文总结了聚合物太阳能电池阴极修饰层的研究进展,分别从无机材料和有机材料两方面介绍了常用的阴极修饰层材料.无机材料包括金属氧化物、金属和金属化合物等,有机材料包括聚合物、富勒烯衍生物以及n-型有机半导体材料等.本文还从阴极修饰层的电学特性、光学特性、能级位置、表面形貌、界面接触等方面讨论了其对聚合物太阳能电池光伏性能的影响,展望了聚合物太阳能电池的发展前景.

溶液法制备Graphene

Graphene因其优异的物理性能和潜在的应用前景,引起物理界和化学界的广泛关注,成为继碳纳米管后凝聚态物理和材料科学领域中又一研究热点.文章详细介绍了近几年发展起来的Graphene的溶液制备方法,例如石墨插层法、液相分散法、氧化石墨还原法、溶剂热法、芳香偶联法等,并对各种方法的特点进行了评述.

基于仿生智能纳米孔道的先进能源转换体系

自然界中的生命体系经过40多亿年的进化,实现了对能源的高效转换、存储和利用.特别是生物膜上的各类孔道结构在其中起着重要作用.基于仿生智能纳米通道的先进能源转换体系从生物离子通道中获取与能量转换相关的启示(例如,电鳗放电、ATP合成、视网膜、紫膜等),从原理和结构上模仿生命体系中高效能量转换的某一个侧面,通过产能材料的设计和转换器件的组装,实现机械能到电能、光能到电能、光能到化学能等不同能量形式之间的转换.我们综述了目前应用人工合成的纳米尺度孔道结构进行仿生能源转换的三个热点领域:纳米流体动能-电能转换,纳米流体反向电渗析系统和基于仿生智能纳米孔道的先进能源转换体系.基于智能纳米孔道的能源转换方法摆脱了传统发电设备所必需的机械转动装置的束缚,在可以预见的范围内,仿生产能器件的效能必将超越已有人工体系,为面向未来的能源技术的创新提供了新思路,新理论和新方法.