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浙大在制备多重荧光超分子聚合物凝胶方面取得进展
更新日期:2015-11-20  

多重荧光材料是指在单一波长激发下能够显示多种荧光的材料,例如多重荧光的纳米颗粒和纳米天线等,它们在纳米光谱,高分辨纳米成像和光电等领域有重要的应用。但是以往报道的多重荧光材料仅限于纳米材料,并且它们的结构都在纳米或者微米尺度,因此,怎样将这种材料从微观尺度扩展到可视的宏观尺度是此领域的一个重要科学问题。

荧光超分子聚合物凝胶是一种性能优异的宏观软材料,它不仅具有荧光材料良好的光学性能,还具有超分子凝胶的动态可逆性,刺激响应性和自修复等性能。因此,我们可以利用荧光超分子聚合物凝胶来制备宏观的多重荧光材料。要制备多重荧光材料,人们很自然地想到要引入更多的荧光集团,但是如果简单地将不同荧光集团混入凝胶体系中,最终得到的材料往往只能发出一种荧光。为此,浙江大学化学系高新材料化学研究中心黄飞鹤课题组利用界面组装的方法基于宏观自组装制备出了多重荧光超分子聚合物凝胶。他们首先合成了三种不同的高分子,每种高分子都含有多重氢键单元和一种荧光集团单元,在高浓度时它们各自能通过氢键作用组装成三种超分子聚合物凝胶,由于所含的荧光集团不同,三种凝胶分别发出黄色,蓝色和青色的荧光。高分子链上的多重氢键不仅能够将高分子链交联形成凝胶,而且还存在于凝胶的表面,所以将三种凝胶堆砌在一起后,通过界面的多重氢键组装,它们能很快形成一块完整的凝胶,由于之前三种凝胶组装后的荧光不受影响,最终形成的凝胶在单一波长激发下显示出三种荧光。超分子作用还具有动态可逆性,将此多重荧光超分子聚合物凝胶切断后,它能表现出良好的自修复功能。而且,通过改变作为构筑单元的三种凝胶的形状,还可以制备出复杂的二维和三维等多重荧光凝胶材料。此项工作115日在线发表在《先进材料》上(Adv. Mater., 2015, DOI: 10.1002/adma.201504355)。

(来源:浙江大学化学系