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科学研究
树枝状分子电聚合法制备微孔荧光薄膜取得新进展
发表于: 2016-04-28 13:06  点击:234

        电聚合法是一种原位聚合法,直接在电极表面发生氧化偶联反应,这种方法有着自身的优势:低成本,不需要催化剂,可以直接生成稳定交联的网状聚合物薄膜,薄膜厚度和形貌可通过电化学参数等调节。但是电聚合法制备荧光传感薄膜还没有得到广泛关注,因为电聚合法制备荧光薄膜常常会因为结构缺陷,电解质掺杂和荧光发色团被破坏等因素而导致低的荧光效率。

        针对上述问题,吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室张明教授科研团队与德国马普高分子研究所的Martin Baumgarten教授科研团队合作,通过电化学方法交联树枝状分子制备微孔荧光薄膜。树枝状分子PYTPAG2中芘作为发射中心核,亚苯基结构作为侧枝,外围连接电活性单元三苯胺。大位阻刚性侧枝结构在电聚合过程中,既保护发光中心核,降低核心的π-π堆积作用,又有利于在薄膜中形成微小的孔结构,便于检测物向薄膜内的扩散。经过条件优化,制备出的电聚合微孔薄膜作为多功能荧光探针应用于传感领域:当荧光探针暴露于246-三硝基甲苯(TNT)蒸气120 s,其荧光强度淬灭82 %;当荧光探针暴露于苯蒸气120 s,其荧光强度增强了400 %;当荧光探针用于检测溶液中的铁离子时,其检测限可以达到8.5×10-8 M,并在多种离子存在的条件下,展现出了特异选择性。相比较于树枝状分子的旋涂薄膜探针,电聚合薄膜探针对检测物质响应时间更短,灵敏度更高,并可重复使用,这些优越的性能归因于PYTPAG2树枝状分子的特性与电聚合薄膜的微孔结构,这项研究为制备高效的微孔薄膜荧光探针提供了新的思路。相关论文在线发表在Advanced Functional Materials( DOI: 10.1002/adfm.201504692)上。

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