本文關(guān)鍵詞：納米膠囊包覆的三重態(tài)湮滅上轉(zhuǎn)換材料的制備及性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)波長(zhǎng)(能量低)向短波長(zhǎng)(能量高)光波轉(zhuǎn)換的一種發(fā)光材料。目前基于三重態(tài)-三重態(tài)湮滅(TTA)機(jī)制的上轉(zhuǎn)換體系,由于其上轉(zhuǎn)換量子效率高、所需的激發(fā)光能量低,在太陽(yáng)能電池、光催化制氫和生物標(biāo)記等領(lǐng)域具有很廣泛的應(yīng)用前景。目前基于TTA機(jī)制的上轉(zhuǎn)換體系多是將敏化劑和能量受體溶解在有機(jī)溶劑中,很難作為一個(gè)分子整體使用,使其在實(shí)際的應(yīng)用中受到了很大的限制。因此將其封裝和固載化來(lái)提高上轉(zhuǎn)換體系的上轉(zhuǎn)換效率,是實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用的關(guān)鍵。本論文針對(duì)TTA上轉(zhuǎn)換中存在的難題,利用對(duì)三重態(tài)敏化劑分子的設(shè)計(jì)和對(duì)上轉(zhuǎn)換體系進(jìn)行包覆的方法,在實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)換效率提高的同時(shí),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了TTA上轉(zhuǎn)換體系的封裝,具體研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面：(1)以雙碘代BODIPY(BDP-1)為研究母體,通過(guò)在BDP-1分子結(jié)構(gòu)中引入疊氮為端基的烷基鏈(-OCH2CH2N3)成功合成了敏化劑BDP-2,有效的改善了三重態(tài)敏化劑和受體之間的能量傳遞,從而將上轉(zhuǎn)換效率提高至9.47%,是母體分子BDP-1的上轉(zhuǎn)換效率(5.40%)的1.7倍。(2)采用細(xì)微乳液法成功制備了聚苯乙烯包覆的TTA-UC體系(以BDP-1作為敏化劑,花作為受體)的納米膠囊。研究了分別選用大豆油和正十六烷(HD)作為內(nèi)層溶劑時(shí)納米膠囊的上轉(zhuǎn)換效率,結(jié)果表明當(dāng)選用大豆油作為內(nèi)層溶劑時(shí),其上轉(zhuǎn)換效率更高,為2.05%。為了進(jìn)一步提高其上轉(zhuǎn)換效率,在選用大豆油作為內(nèi)層溶劑的條件下,研究了添加不同百分含量的聚異丁烯(PIB)對(duì)上轉(zhuǎn)換效率的影響,結(jié)果表明當(dāng)加入5%的PIB時(shí),其上轉(zhuǎn)換量子效率可達(dá)2.53%。(3)采用軟模板法成功制備了TiO2包覆的TTA-UC體系的納米膠囊。系統(tǒng)研究了催化劑種類、鈦酸丁酯用量、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)納米膠囊的形貌和其上轉(zhuǎn)換效率的影響。研究結(jié)果表明,當(dāng)選用氨水作為催化劑,鈦酸丁酯用量為0.5 mL時(shí),可得到包覆層厚度約為15 nm的納米膠囊,其效率可達(dá)6.60%。
【關(guān)鍵詞】：BODIPY 三重態(tài)-三重態(tài)湮滅 上轉(zhuǎn)換 納米膠囊 二氧化鈦
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1;TQ422
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 第1章 緒論10-25
• 1.1 引言10-11
• 1.2 TTA-UC發(fā)光機(jī)理及上轉(zhuǎn)換效率測(cè)定11-12
• 1.3 TTA-UC對(duì)敏化劑和受體的要求12
• 1.4 TTA-UC體系封裝和固載化12-18
• 1.4.1 納米膠囊封裝TTA-UC體系13-14
• 1.4.2 囊泡封裝TTA-UC體系14-16
• 1.4.3 凝膠固載化TTA-UC體系16-18
• 1.5 TTA-UC的應(yīng)用18-24
• 1.5.1 TTA-UC在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用18-19
• 1.5.2 TTA-UC在生物成像領(lǐng)域的應(yīng)用19-20
• 1.5.3 TTA-UC在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用20-24
• 1.6 選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容24-25
• 第2章 基于BODIPY的三重態(tài)光敏劑的設(shè)計(jì)、合成及研究25-36
• 2.1 引言25
• 2.2 分子設(shè)計(jì)與合成路線25-26
• 2.2.1 分子設(shè)計(jì)25-26
• 2.2.2 合成路線26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分26-29
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)原料、試劑與儀器26-27
• 2.3.2 目標(biāo)化合物及中間體合成步驟27-28
• 2.3.3 穩(wěn)態(tài)光譜測(cè)試方法28-29
• 2.4 結(jié)果與討論29-35
• 2.4.1 紫外可見(jiàn)吸收光譜29-30
• 2.4.2 熒光發(fā)射光譜30
• 2.4.3 TTA-UC的應(yīng)用研究30-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 聚苯乙烯膠囊包覆TTA-UC體系的制備與性能測(cè)試36-45
• 3.1 引言36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備36-38
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料36-37
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備37-38
• 3.3 聚苯乙烯納米膠囊制備工藝38-39
• 3.3.1 預(yù)乳化過(guò)程39
• 3.3.2 苯乙烯聚合形成納米膠囊39
• 3.3.3 納米膠囊純化39
• 3.4 聚苯乙烯納米膠囊結(jié)構(gòu)和性能表征方法39-40
• 3.4.1 透射電子顯微鏡39
• 3.4.2 熒光發(fā)射光譜39-40
• 3.5 結(jié)果與討論40-44
• 3.5.1 內(nèi)層溶劑對(duì)TTA-UC上轉(zhuǎn)換效率的影響40
• 3.5.2 聚異丁烯用量對(duì)TTA-UC上轉(zhuǎn)換效率的影響40-42
• 3.5.3 激發(fā)光功率對(duì)TTA-UC上轉(zhuǎn)換效率的影響42-43
• 3.5.4 放置時(shí)間對(duì)TTA-UC上轉(zhuǎn)換效率的影響43
• 3.5.5 聚苯乙烯膠囊TEM表征43-44
• 3.6 結(jié)論44-45
• 第4章 二氧化鈦膠囊包覆TTA-UC體系的制備與性能測(cè)試45-54
• 4.1 引言45
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備45-46
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料45-46
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備46
• 4.3 二氧化鈦納米膠囊制備工藝46-48
• 4.3.1 預(yù)乳化過(guò)程47
• 4.3.2 鈦酸丁酯水解制備二氧化鈦膠囊47-48
• 4.3.3 納米膠囊純化48
• 4.4 結(jié)果與討論48-53
• 4.4.1 催化劑種類對(duì)TTA-UC上轉(zhuǎn)換效率的影響48-49
• 4.4.2 催化劑用量對(duì)TTA-UC上轉(zhuǎn)換效率的影響49-50
• 4.4.3 鈦酸丁酯用量對(duì)TTA-UC上轉(zhuǎn)換效率的影響50-51
• 4.4.4 激發(fā)光功率對(duì)TTA-UC上轉(zhuǎn)換效率的影響51-52
• 4.4.5 放置時(shí)間對(duì)TTA-UC上轉(zhuǎn)換效率的影響52-53
• 4.4.6 二氧化鈦納米膠囊TEM表征53
• 4.5 結(jié)論53-54
• 第5章 總結(jié)與展望54-55
• 5.1 總結(jié)54
• 5.2 展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-62
• 致謝62-63
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果63

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