聚合物主体材料在磷光有机电致发光器件中的研究进展

综述了近几年用于磷光有机电致发光器件的聚合物主体材料的研究进展,着重介绍了聚咔唑类主体材料、聚芴类主体材料、聚苯乙烯类主体材料和聚间苯基类主体材料的结构单元的设计与修饰以及磷光器件性能的研究进展。同时,还展望了磷光聚合物主体材料的发展前景,提出了今后磷光聚合物主体材料的发展方向。

聚合物共混材料中氢键的研究进展

综述了近年来国内外聚合物共混材料中氢键的研究现状,着重对影响聚合物共混材料氢键强弱的因素、氢键的研究方法、氢键对聚合物共混材料性能的影响以及基于氢键作用制备相容性聚合物共混材料的方法进行总结。指出进一步研究多组分聚合物材料的氢键相互作用,可为制备可控性聚合物共混相容材料、实现功能化材料的构筑提供理论指导。

热激活延迟荧光材料在有机电致发光器件中的研究进展

热激活延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence,TADF)材料的三重态激子能够反向系间窜越到单重态能级,发射延迟荧光,理论上内量子效率可以达到100%。与传统的磷光材料相比,一方面热激活延迟荧光材料避免了使用昂贵的重金属,成本较低,另一方面,使用更加稳定的荧光材料代替磷光材料,器件的效率和光谱稳定性均有所提高,因此热激活延迟荧光材料引起了人们的广泛关注,成为有机发光二极管(Organic light emitting diode,OLED)研究领域的热点方向。从分子设计的角度,不同类型的热激活延迟荧光材料已经被相继报道。小分子热激活延迟荧光材料设计要求选择合适的电子给体单元和受体单元,或者添加修饰基团来营造较大的空间位阻,以分离分子的HOMO和LUMO能级,减小其单重态和三重态能隙。同时为了提高荧光量子效率,可以通过增加小分子结构的刚性来削减分子内非辐射衰变。然而,小分子热激活延迟荧光材料通常作为掺杂剂被应用于荧光器件中,很难保证其不出现红移或蓝移情况,影响器件的色纯度。而树状和聚合物TADF材料的出现,可以适当解决这一难题。二者同属于高分子发光材料,都能够充分溶解于有机溶剂,可以通过溶液加工的工艺制作高效的非掺杂有机电致发光器件,克服了小分子只能真空蒸镀的不足。树状TADF材料因其较高的分子量、精确的分子结构、可调的能隙和颜色,已被广泛应用在有机光电器件中。树状化合物外围的树突,可以防止分子间相互作用引起的浓度猝灭和效率骤降。但是与核心发光分子共轭的树突结构会导致树状化合物的溶解度降低和发光颜色改变,所以非共轭结构是首选结构。此外,核心为双极性的树状化合物大多具有均衡的电子和空穴传输能力,内量子效率较高。聚合物因可溶液处理、具有柔性特点和可大面积、大规模生产而备受关注,但是很难精确控制热激发延迟荧光聚合物中供体和受体链段之间的距离和扭转角,也就很难保证单重态-三重态能隙大小和荧光量子效率。聚合物主要可以分为主链共轭聚合物和侧链非共轭聚合物,二者也各有优缺点。对共轭聚合物而言,将共轭单元缀合到给体-受体骨架中能够很好地解决电荷传输平衡问题。对于非共轭聚合物,采用独立的具有热延迟荧光性质的单体,能够更好地继承其热延迟荧光的性质。本文概述了TADF材料的分子设计及在器件应用等方面的最新研究进展,首先对TADF机理进行了简单的介绍,然后分别对小分子、高分子TADF材料及其OLED器件进行了重点介绍,最后总结了TADF材料尚存在的问题,并对其未来的发展前景进行了展望。

具有聚集诱导发光性质的热活化延迟荧光材料综述

有机发光二极管(Organic light-emitting diode,OLED)近些年来受到了广泛的关注。在众多有机电致发光材料中,热激活延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescent,TADF)材料能够同时利用单线态和三线态激子发光,获取100%的理论内量子效率,因此被认为是有机电致发光材料中第三代材料的代表。然而,TADF材料同样存在聚集淬灭效应(Aggregation-caused quenching,ACQ),因此会导致发光效率降低。由于聚集诱导发光(Aggregation-induced emission,AIE)能够在一定程度上减弱淬灭效应,从而使发光效率得到提高,因此,大量具有AIE性质的TADF材料不断被报道。本文简要介绍了OLED材料的发展历程,阐述了TADF、TTA、HLCT的相关机理、AIE效应的机理及TADF材料的设计原则等,重点介绍了以羰基、二苯砜、三嗪以及其他类型吸电子基团为受体单元,建立的具有AIE性质的TADF材料及器件的研究进展。在具有AIE性质的TADF材料设计中,基于苯酮的分子设计大多是采用不对称结构,这不仅能使分子的AIE特性显著,而且有利于分子刚性的增强,从而使分子的单线态和三线态能极差(ΔE ST)值减小。另外,与苯酮基团相比,苯砜结构能够产生较大的扭转角,更易于形成AIE材料;与前两者相比,三嗪本身存在多个能与电子供体结合的接枝点,这使得分子内的偏转角和能级更易于调控。最后,文章展望了具有AIE性质的TADF材料的发展前景,以期为未来设计新型TADF材料提供有意义的理论指导。

壳聚糖及其衍生物在水处理中的应用新进展

天然高分子聚合物壳聚糖具有原料丰富、无毒、易于生物降解等优点,在水处理方面的应用日益广泛,不断有新方法和新技术产生。综述了近几年来壳聚糖及其衍生物在含重金属离子废水、染料废水、食品工业废水和含酚废水处理中的应用新进展。

羧化改性壳聚糖微球的制备及吸附硝基酚的性能

采用反相悬浮环氧氯丙烷交联、氯乙酸羧甲基化制备交联羧化壳聚糖微球,用红外光谱和扫描电镜对微球进行表征,并用于2,4-二硝基苯酚的吸附研究。考察了吸附时间、溶液pH值、酚的浓度和NaCl等因素对2,4-二硝基苯酚吸附的影响。结果表明,羧化改性交联壳聚糖微球具有较好的耐酸碱性能,对2,4-二硝基苯酚有良好的吸附性能,在pH值为3.6条件下,吸附在瞬间就能达到平衡,吸附量达230 mg.g-1,吸附符合Freundlich等温方程。

O-季铵盐-N,N-双长链烷基壳聚糖的制备及其性能

在合成O-季铵化壳聚糖的基础上,再进行N,N-双烷基化改性,得到O-季铵盐-N,N-双烷基壳聚糖。用FTIR、1HNMR、EA等手段对产物的结构进行表征,并对其溶解性能和表面性能进行研究。实验结果表明:这种新型双亲性壳聚糖季铵盐与N,N-双烷基壳聚糖相比,水的表面接触角降低,亲水性能明显提高;产物除可溶于氯仿与四氢呋喃外,还可溶于N,N-二甲基甲酰胺和冰乙酸中,表现出更明显的双亲性。

钽掺杂对层状钙钛矿镧钛酸钾光催化性能的影响

用高温固相法制备Ta^(5+)掺杂的K_(2-x)La_2Ti_(3-x)Ta_xO_(10)(x=0.1-1.0)系列层状钙钛矿,用XRD,UV-VIS和BET等方法对样品进行表征,研究了钽取代钛对层状钙钛矿镧钛酸钾光催化性能的影响.结果表明,掺杂Ta降低了半导体颗粒能隙,拓展了光响应范围,提高了光催化活性.随着Ta掺杂量的增加,少量Ta团聚覆盖在材料颗粒表面,x增至0.8时发生相转变,导致光催化活性下降.结果表明,K_(1.9)La_2Ti_(2.9)Ta_(0.1)O_(10)具有最佳光催化活性.

壳聚糖季铵盐的制备及其应用研究进展

壳聚糖季铵盐是一类重要的壳聚糖衍生物,以其良好的水溶性、保湿性、抑菌性和絮凝性,在医药、化妆品和环保等方面的应用日趋广泛。简要评述了近年来季铵化壳聚糖的制备及其应用研究进展,并展望了该领域今后的研究方向。

壳聚糖固载环糊精微球的制备及吸附硝基酚

反相悬浮法制备甲醛保护壳聚糖(CTS)微球,环氧氯丙烷为交联剂β-环糊精反应制得壳聚糖固载环糊精微球。产物用红外光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射仪进行表征,并用于吸附2,4-二硝基酚研究。考察了吸附时间、溶液pH值、酚浓度和NaCl含量对吸附的影响。实验结果表明,壳聚糖固载环糊精(CTS-CD)微球具有较好的耐酸碱性能,在pH值为3.6条件下,对2,4-二硝基酚的吸附快速达到平衡,吸附量为325mg/g,吸附符合Freundlich等温方程和二级动力学方程。

酮戊二酸改性壳聚糖微球的制备及吸附性能

采用反相悬浮法制备交联壳聚糖微球,再与α-酮戊二酸反应生成Schiff碱,NaBH4还原制得改性壳聚糖微球。用FT-IR、SEM和XRD进行表征,并用于吸附2,4-二硝基酚研究。考察了吸附时间、溶液pH值、2,4-二硝基酚浓度、温度、NaCl含量等因素对吸附的影响。结果表明,α-酮戊二酸改性交联壳聚糖微球对2,4-二硝基酚有较好的吸附性能,在pH为3.6时,30 min吸附量达372.2 mg/g,吸附数据符合Freundlich等温方程。

新型烷基化壳聚糖微球的制备及其吸附性能

制备N-烷基化改性壳聚糖微球,研究了溶液pH值、2,4-二硝基酚浓度、温度和氯化钠含量等因素对其吸附性能的影响.结果表明,庚醛改性壳聚糖微球具有较好的抗酸碱性能;溶液的pH值对庚醛改性壳聚糖微球吸附性能的影响较大,pH值为3.6、吸附时间为1 h时,对2,4-二硝基酚的吸附量最大(达到400 mg·g^(-1));2,4-二硝基酚浓度对吸附的影响符合Freundlich等温方程;改性壳聚糖微球对2,4-二硝基酚的吸附性能明显优于未改性的壳聚糖,对浓度为15 mg·L^(-1)的2,4-二硝基酚溶液的吸附量分别为3.0 mg·g^(-1)和1.45 mg·g^(-1).

α-酮戊二酸修饰壳聚糖微球对牛血清蛋白的吸附

采用反相悬浮法制备交联壳聚糖微球,再与α-酮戊二酸反应生成Schiff碱,NaBH4还原制得改性壳聚糖微球。用FTIR、SEM和XRD对其进行表征,并将之用于牛血清白蛋白的吸附研究。考察了吸附时间、溶液pH值、牛血清白蛋白的浓度、温度、NaCl含量等因素对牛血清白蛋白吸附的影响。结果表明,α-酮戊二酸改性交联壳聚糖微球不溶于酸和碱,对牛血清白蛋白具有良好的吸附性能,在pH=5.0时,吸附在1h内可达平衡,吸附数据符合Langmuir等温方程和Lagergren二级动力学方程。

O-季铵化改性壳聚糖固载环糊精的制备及其载药性能

对壳聚糖进行O-季铵化改性,并与羧甲基-β-环糊精在均相条件下进行缩合反应,制得O-季铵化壳聚糖固载环糊精(QCSCD),用FTIR、EA和SEM对产物进行表征。以酮洛芬为模型药物,研究其载药及药物释放行为。结果表明,季铵盐基团的引入提高了QCSCD的载药量,为3.97mg/mg,并且改变了QCSCD的pH响应性能。与壳聚糖固载环糊精相反,QCSCD在模拟胃液中的释放速率很快,而在模拟肠液中具有缓释性能。

修饰壳聚糖微球用于含蛋白废水处理研究

采用反相悬浮法,以甲醛为预交联剂,环氧氯丙烷交联、氯乙酸羧化制备交联羧化壳聚糖微球,用红外光谱和扫描电镜对微球进行表征,并用于牛血清白蛋白的吸附研究。考察了吸附时间、溶液pH值、牛血清白蛋白的浓度、温度、氯化钠含量等因素对牛血清白蛋白吸附的影响。结果表明,羧化改性交联CTS微球不溶于酸和碱,对牛血清白蛋白具有良好的吸附性能,在pH5.0时,吸附在1h内可达平衡,吸附数据符合Langmuir等温方程。

烷基化改性壳聚糖制备条件对酚类化合物吸附的影响

采用脂肪醛与壳聚糖反应生成Schiff′s碱,再用NaBH4还原制备了N-烷基化壳聚糖衍生物。用元素分析测定了其取代度。考察了不同烷基化条件对庚醛改性壳聚糖取代度和吸附性能的影响。结果表明,反应时间、醛/壳聚糖配比和反应温度等因素影响烷基化壳聚糖的取代度。在n(醛)∶n(壳聚糖)=4∶1、反应温度为100℃和反应时间为8 h条件下,庚醛改性壳聚糖的取代度趋于最大值,取代度的增加有利于改性壳聚糖对2,4-二氯酚的吸附。不同链长脂肪醛改性壳聚糖对酚的吸附影响结果表明,随着烷基化链长的增加,改性壳聚糖产物对酚的吸附量增加,但链长超过7个C时,吸附量反而下降。庚醛改性壳聚糖的吸附效果最好。

基于巯基-炔的“点击”化学研究进展

"点击"化学由于具有原料易得、反应条件温和、高的产率和选择性等特点,已受到人们的广泛关注。巯基-炔反应是近年来被证实的一种新型"点击"反应,具有简单、高效以及通用等特性。本文综述了"点击"化学的定义、特点、发展历程及应用,系统介绍了巯基-炔"点击"反应的机理及其在制备功能分子和表面修饰方面的研究进展,主要包括树枝状聚合物、超支化聚合物、网状聚合物、功能材料等的制备和材料的表面改性。最后对巯基-炔"点击"反应的发展前景进行了展望。

钒掺杂改性层状钙钛矿K_2La_2Ti_3O_(10)的光催化性能

通过高温固相法,制备出V5+掺杂的K2-xLa2Ti3-xVxO10(x=0~1.0)系列层状钙钛矿.采用X射线衍射、紫外可见漫反射光谱和比表面积对样品进行表征.研究K2-xLa2Ti3-xVxO10作为光催化剂在波长大于290 nm光辐射下,裂解水产生氢气的光催化活性,并讨论V5+掺杂对层状钙钛矿K2La2Ti3O10光催化活性的影响.实验结果表明,适量掺杂的V5+可有效地提高K2La2Ti3O10裂解水的光催化活性,450 W汞灯照射5 h后,1 g的K2-xLa2Ti3-xVxO10(x=0.1)光催化剂可催化分解甲醇溶液(体积分数为10%)产生氢气约16μmol.

壳聚糖基非病毒基因载体研究新进展

壳聚糖是自然界中广泛存在的天然阳离子多糖,生物相容性和生物降解性能好、安全无毒,作为非病毒基因载体具有潜在的应用价值,但壳聚糖溶解性差、靶向性弱和转染率低等缺点限制了其应用。针对这些缺点,研究者对壳聚糖进行修饰改性,制备了一系列壳聚糖衍生物作为基因载体。本文就近年来改性壳聚糖衍生物用作非病毒基因载体的研究结果作简要综述,重点介绍其细胞毒性和转染能力。

钙钛矿镧钛酸钾电子结构的第一性原理研究

采用赝势法的第一性原理,计算了K2La2Ti3O10的电子密度分布和能带结构等基态物理性质。结果表明,K2La2Ti3O10属间接带隙半导体,理论带隙为3.2 eV,其导带主要由Ti的3d轨道构成,价带主要由氧的2p轨道构成。钛原子的d电子与镧原子的d电子和氧原子的2p电子之间的轨道杂化对K2La2Ti3O10的能带结构和光催化活性有着重要的意义。