研究目的
为构建并研究一维配位共聚物以实现异质结构观测与光致发光增强,旨在解决当前人工体系中缺乏可剥离成具有共聚物结构的单根纳米线的问题。
研究成果
一维配位随机共聚物的合成使其能够剥离成单链,通过原子力显微镜(AFM)观察异质结构,并因链内激子迁移实现显著的光致发光增强。该工作为聚合物与纳米科学领域提供了新策略,展现出作为光功能纳米材料的潜力。
研究不足
导线长度的偏差、股线高度分布的阐明以及剥离后重新聚集的可能性。该研究在环境条件下进行,在不同环境中的可扩展性和应用方面可能存在局限性。
1:实验设计与方法选择:
通过将桥联二吡咯啉前体配体与醋酸锌在二氯甲烷/甲醇中混合合成配位共聚物,随后通过超声剥离。采用原子力显微镜(AFM)进行结构可视化,利用紫外-可见-光致发光(UV/vis/PL)光谱进行光物理表征?;谑芟匏婊巫吣P徒惺的D庖越馐蚉L增强现象。
2:样品选择与数据来源:
样品包括均聚物Homo-1、Homo-2、Homo-3及不同摩尔比的共聚物Co-1-k、Co-2-k。数据来源于X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光谱(UV/vis)、光致发光光谱(PL)、原子力显微镜(AFM)及元素分析。
3:Homo-Homo-3及不同摩尔比的共聚物Co-1-k、Co-2-k。数据来源于X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光谱(UV/vis)、光致发光光谱(PL)、原子力显微镜(AFM)及元素分析。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:超声设备(360 W,38 kHz)、原子力显微镜(安捷伦科技5500)、紫外-可见分光光度计(JASCO V-570)、荧光分光光度计(日立F-4500)、量子产率测量仪(滨松光子学C9920-02G)、核磁共振波谱仪(布鲁克US500)、质谱仪(日本电子JMS-700 MStation、沃特世LCT Premier XE)、凝胶渗透色谱系统(LC-918搭配JAIGEL色谱柱)、X射线光电子能谱仪(XPS)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES,岛津ICPS-7510)以及HOPG和SnO2等基底材料。
4:0)、紫外-可见分光光度计(JASCO V-570)、荧光分光光度计(日立F-4500)、量子产率测量仪(滨松光子学C9920-02G)、核磁共振波谱仪(布鲁克US500)、质谱仪(日本电子JMS-700 MStation、沃特世LCT Premier XE)、凝胶渗透色谱系统(LC-918搭配JAIGEL色谱柱)、X射线光电子能谱仪(XPS)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES,岛津ICPS-7510)以及HOPG和SnO2等基底材料。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:合成过程包括将前体配体与醋酸锌混合、静置数日、过滤及洗涤。通过在甲苯中超声实现剥离。将分散液滴涂于基底后进行AFM分析。对分散液进行光谱测量。采用改性SnO2电极进行光伏转换。
5:数据分析方法:
利用紫外-可见光谱确定摩尔分数。通过高斯拟合分析AFM高度数据。测量PL量子产率与寿命。采用10万次迭代进行PL性质的数值模拟。
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scanning probe microscope
5500
Agilent Technologies
Atomic force microscopy for visualizing single strands and height distributions.
-
UV/vis spectrometer
V-570
JASCO
Recording UV/vis absorption spectra of dispersions.
-
fluorescence spectrometer
F-4500
Hitachi
Collecting fluorescence spectra.
-
quantum yield measurement instrument
C9920-02G
Hamamatsu Photonics
Measuring absolute photoluminescent quantum yields.
-
NMR spectrometer
US500
Bruker
Collecting 1H and 13C nuclear magnetic resonance data.
-
mass spectrometer
JMS-700 MStation
JEOL
High-resolution fast-atom bombardment mass spectroscopy.
-
ICP-AES equipment
ICPS-7510
Shimadzu
Inductively coupled plasma atomic emission spectrometry for elemental analysis.
-
Xe lamp
MAX-302
Asahi Spectra
Providing monochromatic light for photocurrent measurements.
-
monochromator
CT-10
JASCO
Monochromating light for action spectrum acquisition.
-
mass spectrometer
LCT Premier XE
Waters
High-resolution electrospray ionization time-of-flight mass spectroscopy.
-
GPC system
LC-918
Japan Analytical Industry
Preparative gel permeation chromatography for purification.
-
electrochemical analyzer
ALS-750A
BAS
Controlling electrode potential and collecting photocurrent.
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