多酸基荧光开关材料研究

【摘要】荧光开关器件在信息存储、生物传感、光学显示、荧光成像等领域具有潜在的应用价值，因此吸引了众多学者的研究热情。多金属氧簇（简称多酸）具有种类结构繁多、稀土发光、可逆的氧化还原性质及电致变色等优良特性，极大地促进了多酸在荧光开关领域的发展。荧光开关按照刺激条件的不同，分为光致荧光开关、电致荧光开关、热致荧光开关、化学响应荧光开关。电致荧光开关具有可控性好、响应时间快、可逆性好、稳定性高、环境友好等优点，我们课题组首次采用电化学方法调控了基于多酸的电致变色荧光开关，在电致荧光开关方面开展了一些研究工作。电致荧光开关的机理归属于还原态多酸与发光组分之间的荧光共振能量转移。在前期研究工作的基础上，本论文中我们对荧光开关的能量转移效率与多酸还原电子数之间的关系做了进一步的研究，此外对多酸基荧光开关在化学传感方面的应用进行了探讨，最后对基于多酸的绿色荧光开关做了尝试性研究。通过系统的研究工作，我们初步确定了荧光开关过程中能量转移效率与多酸还原电子数的关系，而且还实现了多酸基荧光开关在化学传感方面的应用，确定了电化学调控绿色荧光开关材料的可行性。本论文的研究成果主要包括以下三方面内容：1.基于多金属氧簇与发光分子的分子间能量转移，设计并制备了四种多金属氧簇荧光薄膜。实验中，我们选择了具有相同元素、不同还原电子数的四种磷钨多金属氧簇，与具有红色荧光性质的邻菲罗啉钌组装成杂化薄膜。四种薄膜在外加氧化还原电位后会发生可逆的变色现象，通过还原态多金属氧簇与发光分子的分子间能量转移，实现了发光薄膜可逆的荧光开关效应。通过四种薄膜荧光开关能量转移效率的研究，发现了四种多酸组装的荧光薄膜在荧光开关过程中能量转移效率和多酸还原电子数之间的关系。2.利用荧光多金属氧簇的氧化还原性质和发光性质，设计了基于荧光多金属氧簇的化学传感器。多金属氧簇具有强的氧化性，能够与还原性试剂自发发生还原反应。实验中，我们选择了具有发光性质的含铕钨钼多酸和抗坏血酸作为研究对象，通过紫外-可见光谱吸光度的增加和荧光光谱发光强度的降低揭示了多金属氧簇的还原程度与还原试剂的浓度之间的关系，从而实现了溶液中荧光多金属氧簇对还原性分子含量的检测。3.基于多金属氧簇与绿光分子的分子间能量转移，设计了绿光荧光薄膜材料。实验中，我们选择了具有多电子还原且在薄膜上响应时间短的磷钨多金属氧簇，与具有绿色荧光性质的染料分子组装成杂化薄膜。实验中，我们对负载了染料分子的氧化石墨烯进行了表征，证明我们已经成功将染料分子负载到氧化石墨烯上。通过对多金属氧簇与染料分子混合溶液的电致变色及荧光开光表征，证明我们的设想具有可操作性，为下一步利用电化学方法调控绿色荧光开关提供了实验依据。在已有的电化学调控荧光开关的基础上，研究荧光开关能量转移效率和多酸还原电子数之间的关系，研究基于不同颜色发光材料的荧光开关以及基于荧光开关的化学传感器，这些研究不仅对多酸基荧光开关器件的设计、制备，而且对荧光开关器件的发展，尤其对多酸基光电功能材料领域的研究与开发都具有重要的参考价值和指导意义。
【作者】胥灵晓；
【导师】毕立华；
【作者基本信息】吉林大学，应用化学，2014，硕士
【关键词】多金属氧簇；LBL层层组装；荧光开关；传感器；电致变色；

【参考文献】
[1]叶恭惠,霍鸣洲.鱼雷水压引信[J].舰船科学技术.1996(03)
[2]黄晋.中日工会在劳动争议中作用的比较研究[D].广东外语外贸大学,法律,2013,硕士.
[3]崔庆涛.基于2-甲氧基薁的薁并[2，1-b]吡啶-4-酮类衍生物的合成[D].渤海大学,有机化学,2013,硕士.
[4]郭昱.随班就读的现状及改革策略[D].东北师范大学,教育学原理,2012,硕士.
[5]马志刚,田启林.汉语有宾长“被”字句的生成机制研究——兼论不同语言学理论的差异性和互补性[J].解放军外国语学院学报,2015,02:1.
[6]李天翼.基于网络存储的web服务器集群系统的研究与实现[D].四川大学,2003.
[7]李松堡.清水祖师信仰之祭祀礼仪研究[D].华侨大学,宗教学,2013,硕士.
[8]张喆.视频监控下的行人数量统计研究[D].郑州大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[9]吴亚召.关于氢氦同轴离子注入机离子源的研究[D].厦门大学,核科学与工程,2014,硕士.
[10]宋必卫,骆钱芬.BAPTA-AM对OGD-再灌致HepG-2细胞损伤的保护作用研究[J].浙江工业大学学报,2013,02:133-137+170.
[11]陈宗基.离散时域模型参考自适应方案对建模误差的鲁棒性分析[J].自动化学报,1990,02:97-105.
[12]吴虎统.基于Linux防火墙的嵌入式网络流量控制系统[D].天津大学,计算机软件与理论,2004,硕士.
[13]宋贝.石棉尾矿的高值利用与深加工[D].中国矿业大学（北京）,矿物加工工程,2014,博士.
[14]张占龙,李冰,高磊,蒋涛,何为.变电站接地状态电子管理显示系统[J].电力系统自动化,2006,24:88-90.
[15]彭慕云.胸外科手术难度评价指标体系的初步构建与应用研究[D].中南大学,临床医学,2014,博士.
[16]张克杰.金属硫化物＠碳核壳纳米复合材料的制备及性能研究[D].南京理工大学,2012.
[17]刘洋.溶剂气氛下聚苯乙烯薄膜的结构演化[D].东北师范大学,凝聚态物理,2012,硕士.
[18]柴文佳.基于灰色模型的华北六省（市）区农业水资源需求量预测研究[D].河北经贸大学,行政管理,2012,硕士.
[19]王海龙.我国高校创业教育研究[D].天津大学,2004.
[20]李雷雷.论从属权利要求[D].西南政法大学,知识产权法学（专业学位）,2012,硕士.
[21]侯俊玲.猪带绦虫基因组和转录组测序及Wnt基因家族的分析研究[D].中国农业科学院,预防兽医学,2014,博士.
[22]王中华.红外热波技术缺陷深度计算方法研究及软件实现[D].首都师范大学,光学工程,2014,硕士.
[23]黄晓波.马克思社会资本思想研究[D].广西师范大学,马克思主义基本原理,2014,博士.
[24]凌静.加味芍药甘草汤对人子宫腺肌病细胞MAPK信号通路干预及临床研究[D].广州中医药大学,中医妇科学（专业学位）,2014,博士.
[25]韩涛.高职英语阅读教学中的合作学习研究[D].内蒙古师范大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[26]刘新玲.科技与低碳互动关系研究[D].渤海大学,科学技术哲学,2013,硕士.
[27]杨飞.装载机工作装置数字电液比例控制仿真研究[D].辽宁工程技术大学,机械设计及理论,2012,硕士.
[28]黄孝慧.我国死亡赔偿的民事法律问题研究[D].贵州民族大学,经济法学,2013,硕士.
[29]薛兴华,王运泉,肖晨生,周水良.电厂煤粉粒度特征及其对煤粒燃烧的影响[J].煤炭转化.2006(03)
[30]江宇,蒋仲杰.表面改性多孔石墨烯作为锂电负极材料的研究[A].中国硅酸盐学会固态离子学分会.第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集[C].中国硅酸盐学会固态离子学分会:,2014:1.
[31]靳学梅.自由飞行空域中多机冲突探测与解脱技术研究[D].南京航空航天大学,交通运输规划与管理,2004,硕士.
[32]刘月梅.磷酸肌酸钠对窒息缺氧幼鼠肾组织HIF-1α和VEGF表达的影响[D].郑州大学,儿科学,2013,硕士.
[33]王海容.激光加载下的瞬态X射线衍射技术研究[D].重庆大学,光学工程,2014,硕士.
[34]杜旭.长江口水体中半挥发性有机污染物和全氟化合物的存在水平及分布[D].大连理工大学,环境工程（专业学位）,2013,硕士.
[35]孔超.唐山市祥富里社区管理存在的问题与对策研究[D].燕山大学,行政管理,2014,硕士.
[36]张辰宇.基于常见农林废弃生物质原料的热解技术及机理研究[D].北京化工大学,环境科学与工程,2013,硕士.
[37]丁成荣,沈俊杰,杨志香,张国富,郭欣.3-(N-乙基-N-甲氧碳酰甲基)氨基乙酰苯胺的合成[J].精细化工,2013,10:1181-1184.
[38]田艳芳.数字图书馆中数据预处理子系统的设计与实现[D].国防科学技术大学,2001.
[39]彭博,蒋阳升.路面裂缝图像识别算法研究进展[J].中外公路,2013,06:42-50.
[40]赵永平.从制度变迁看中国农业现代化组织创新[D].吉林大学,马克思主义发展史,2013,硕士.
[41]田彦涛,徐明,陆佑方,陈关荣.基于Wiener模型的混沌系统辨识研究[J].控制与决策,2000,01:104-106.
[42]朱瑞丽.语境理论在高中英语词汇教学中的应用[D].河北师范大学,教育,2013,硕士.
[43]张立军.当代日本特设道德课衍进的历史脉络及其启示[D].曲阜师范大学,教育学原理,2013,硕士.
[44]童伟.基于应用语义的动态恢复技术研究[D].华中科技大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[45]成义权.某挖掘机动力总成悬置系统隔振性能设计方法研究与应用[D].合肥工业大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[46]孙运杰.上市公司高管薪酬差距与企业绩效的关系研究[D].苏州大学,企业管理,2013,硕士.
[47]邓玉玲.权力理论视阈下拜厄特《占有》中女性生存状况研究[D].湖南师范大学,英语语言文学,2014,硕士.
[48]张威.大花朱顶红‘Red lion’不同外植体离体再生体系的建立[D].沈阳农业大学,观赏园艺学,2013,硕士.
[49]肖倩.资本成本与我国房地产业股利支付政策研究[D].首都经济贸易大学,会计学,2014,硕士.
[50]高扬.内蒙古高等教育质量保障机制研究[D].内蒙古师范大学,马克思主义哲学,2012,硕士.