研究目的
为证明具有亲水性寡聚乙二醇链和疏水性烷基链的分子设计能有效避免水相中基于三重态-三重态湮灭的光子上转换过程中的氧猝灭现象。
研究成果
该研究成功证明,采用含寡聚乙二醇和烷基链的简单两亲性分子设计,可在水中实现稳定自组装,有效抵御氧猝灭效应,从而在空气饱和条件下以低浓度实现TTA-上转换发光。该方法为超分子化学和生物领域应用提供了潜力,未来需进一步推广并优化该体系。
研究不足
UC效率较低(0.7%),且低于先前研究,可能是由于供体部分聚集及淬灭位点的形成。在含氧条件下持续激发时稳定性逐渐下降,组装结构可能需要优化以实现更好的阻氧效果。测量灵敏度限制了对40 μM以下浓度的观测。
1:实验设计与方法选择:
研究涉及合成非离子型两亲性受体A1,并以Pt(II)八乙基卟啉(PtOEP)作为给体。实验设计聚焦于水相自组装以实现抗氧猝灭和光子上转换。方法包括合成、表征(核磁共振、动态光散射、透射电镜、紫外-可见光谱、荧光光谱)以及在充氧与脱氧条件下的TTA-UC发射测量。
2:样品选择与数据来源:
样品包含实验室合成的A1和市售PtOEP。通过将A1与PtOEP溶于氯仿、蒸发溶剂、加水并超声处理制备水分散液。A1浓度范围为40微摩尔至400微摩尔,PtOEP为0.1微摩尔至1微摩尔。
3:1微摩尔至1微摩尔。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括JNM-ECZ400S核磁共振波谱仪、Malvern Nano-ZS ZEN3600动态光散射仪、JASCO V-770分光光度计、PerkinElmer LS 55荧光光谱仪、HAMAMATSU多通道分析仪C10027-01(量子产率测量)、时间相关单光子计数系统(C11367-02和C11567-01,寿命测量)、二极管激光器(532纳米/200毫瓦,RGB Photonics)、PD300-UV光电二极管传感器(OPHIR Photonics,功率测量)、CCD光束分析仪SP620(OPHIR Photonics)、多通道探测器MCPD-9800(大冢电子)及绝对量子产率测量系统C13534-01(Hamamatsu Photonics)。材料包含氯仿、重水、氘代氯仿、Milli-Q水及各类合成用化学品。
4:实验流程与操作规范:
合成并表征A1后,通过超声制备水分散液。采用动态光散射和透射电镜确认组装体形成,记录吸收与荧光光谱。TTA-UC实验使用532纳米激光激发,通过陷波滤光片消除激发光后测量发射光。通过冻融循环实现脱氧处理,并进行激发强度依赖性与寿命测量。
5:数据分析方法:
数据分析包括基于动态光散射估算组装体尺寸、紫外-可见与荧光光谱解析、积分球法计算量子产率、三线态寿命衰减曲线拟合。利用激发强度曲线验证TTA机制。
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获取完整内容-
NMR Spectrometer
JNM-ECZ400S
JEOL
Used for 1H-NMR and 13C-NMR measurements to confirm purity and self-assembly of A1.
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Dynamic Light Scattering Instrument
Nano-ZS ZEN3600
Malvern
Used to measure the size of molecular assemblies in aqueous dispersions.
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Spectrophotometer
V-770
JASCO
Used to record UV-vis absorption spectra of samples.
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Fluorescence Spectrometer
LS 55
PerkinElmer
Used to measure fluorescence spectra of samples.
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Multichannel Analyzer
C10027-01
Hamamatsu
Used for absolute quantum yield measurements in an integrating sphere.
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Time-Correlated Single Photon Counting System
C11367-02
Hamamatsu
Used for fluorescence lifetime measurements.
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Time-Correlated Single Photon Counting System
C11567-01
Hamamatsu
Used for delayed luminescence lifetime measurements.
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Diode Laser
200 mW, 532 nm
RGB Photonics
Used as an excitation source for TTA-UC emission measurements.
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Photodiode Sensor
PD300-UV
OPHIR Photonics
Used to measure laser power.
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CCD Beam Profiler
SP620
OPHIR Photonics
Used to measure the diameter of the laser beam.
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Absolute Quantum Yield Measurement System
C13534-01
Hamamatsu Photonics
Used to measure TTA-UC efficiency in an integrating sphere.
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Multichannel Detector
MCPD-9800
Otsuka Electronics
Used for detection of emitted light in TTA-UC measurements.
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Pt(II) Octaethylporphyrin
Aldrich
Used as the donor molecule in the TTA-UC system.
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