发现集成的双态ESIPT导电性,氧容量和光电子反应对Hg (II) /Cr (III) 的阿利法光聚合物

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 频谱学是一种光谱学.
• 计算化学计算化学

背景情况:

• 激发状态的分子内质子转移 (ESIPT) 是功能性材料中至关重要的光物理过程.
• 具有氧化还原能力的双态排放导电聚合物 (DLECPs) 提供了先进应用的潜力.
• 开发具有定制性质的新型DLECP仍然是一个活跃的研究领域.

研究的目的:

• 合成和描述具有氧化降解能力的新型双光发射导电聚合物 (DLECPs).
• 研究合成的DLECP的光物理特性,金属离子感应能力和导电性.
• 通过实验和计算方法阐明ESIPT,双态辐射和金属离子相互作用的基本机制.

主要方法:

• 聚合了2-烯-2-甲基-1-硫酸,甲基酸和2-甲基-3-(N-(2-甲基-1-硫-2-) 烯) 烯酸单体.
• 使用NMR,FTIR,UV-vis,光谱学,TCSPC,电化学和显微镜进行表征.
• 使用DFT/时间依赖DFT计算的计算调查.

主要成果:

• 成功合成具有明显光物理特征的DLECP,特别是DLECP3.
• 通过DFT和实验研究在DLECP3中识别了CONH,CON<和COOH亚光灯.
• 演示ESIPT相关的双态发射/导电性,聚合增强的发射,以及对Hg (II) /Cr (III) 的选择性光电子反应在437/574nm.
• 有证据表明,Hg (II) /Cr (III) 与DLECP3的优先相互作用和氧化还原转化,通过各种光谱和电化学技术得到证实.
• 对DLECP3及其金属复合体形式观察到显著的质子电导率.

结论:

• 合成的DLECP,特别是DLECP3,表现出由ESIPT驱动的有希望的光物理和氧化还原特性.
• DLECP3显示出对Hg (II) 和Cr (III) 离子的选择性传感能力,具有环境监测的潜力.
• 该研究提供了对这些新型导电聚合物的结构性质关系的全面了解,为其在先进的光电子设备中使用铺平了道路.