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卟啉核超支化聚乙二醇的合成与聚集及其作为光动力治疗大分子光敏剂的应用
摘要: 大分子作为癌症药物的潜在递送系统,其尺寸优势可利用增强渗透和滞留效应(EPR),从而促进对肿瘤的选择性递送(及滞留)。此外,大分子递送系统能延长药物循环时间,并?;な杷远拘砸┬?,同时增强其溶解性。这些特性综合起来可显著提升治疗效果。 光动力疗法(PDT)通过结合氧气与光敏剂(PS)发挥作用——光照下二者会产生毒性。我们提出:将光敏剂包裹于水溶性大分子中,既能利用EPR效应,又能安全选择性地将光敏剂递送至肿瘤部位。本文报道了一种卟啉核超支化聚合物的合成方法,该聚合物可聚集成更大的胶束结构。动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)显示:溶剂化与非溶剂化聚集体的直径分别为45纳米和20纳米。 在黑暗和光照条件下,我们对含卟啉核超支化聚合物(PC-HBP)及未包裹卟啉(THPP)进行了膀胱癌EJ细胞毒性筛选。光照下THPP与PC-HBP均表现出良好毒性,半数致死浓度(LD50)分别为0.5微摩尔和1.7微摩尔;但黑暗环境中未包裹卟啉(THPP)显示出显著毒性(LD50为4微摩尔)。而聚合物体系(PC-HBP)在100微摩尔及以下浓度均未呈现暗毒性。由此可见,大分子聚集体的包裹既能消除暗毒性,又能在光照时保持优异的杀伤效果。
关键词: 自组装、超支化聚合物、药物递送、光动力疗法
更新于2025-09-23 11:49:49
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基于富勒烯C<sub>60</sub>的有机分形纳米维结构
摘要: 已确定在双组分有机溶剂(甲苯+四氢呋喃)中合成纳米多孔型和密堆积型富勒烯C60聚集体的方法,并通过高分辨透射电子显微镜和原子力显微镜研究了其结构与尺寸特征。明确了初始分子溶液中富勒烯分子自组织过程的物理特性与规律。提出了一种在平面介电玻璃表面制备纳米级富勒烯C60分形涂层(厚度可达~1200纳米)的方法。
关键词: 自组装、原子力显微镜、溶剂、富勒烯C60、透射电子显微镜、分形、纳米涂层
更新于2025-09-23 16:13:21
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光笼二胺的合成及其在光诱导自组装中的应用
摘要: 共价键的光化学断裂是?;せе械闹匾呗裕彩峭ü锢砘Т碳ごシ⒑笮Х从Φ墓丶侄?。光笼化合物能够实现化学实体的捕获与无痕释放,可广泛应用于材料化学和生命科学领域的功能控制元件。目前已知研究最深入且用途最广泛的光敏?;せ橇谙趸谢苌?,这类化合物易于引入氨基、巯基和羟基。其光不稳定性基于光致互变异构诱导的断裂机制,该现象很大程度上取决于邻硝基苯基片段中芳香环的取代模式。尽管不同性质的氨基?;ひ训玫匠浞盅芯亢拖晗该枋?,但脂肪族二胺的光笼化迄今尚未见系统报道。鉴于其在超分子化学和聚合物化学中作为合成子的独特性质,我们拟阐述邻硝基苄基衍生物对二胺的高效光笼化过程、其随时间变化的光解行为,以及它们在光诱导模板自组装反应制备环状亚胺中的应用。
关键词: 物理化学刺激、光化学、自组装、亚胺形成、光笼保护、二胺
更新于2025-09-23 23:00:09
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通过三苯并吩嗪衍生液晶的光交联制备聚合物纤维和微孔薄膜
摘要: 合成出两类光响应性盘状液晶,其核心为三苯乙烯,外围分别连接六个带有1个(TPC1n)或2个(TPC2n)正烷氧基(CnH2n+1O;n=10-14)的肉桂酸酯单元。在柱状液晶温度区间内,通过液体石蜡中的紫外光照射,二者均可聚合形成长达2毫米的纤维,且纤维结构似乎已在液体石蜡中预构建。此外,TPC2n溶液经简单浇铸后,在室温空气中干燥数分钟即可形成直径达15微米的微孔薄膜。在液晶温度范围内对薄膜进行光照射,可在保持微孔和六方有序结构的同时将其转化为聚合物薄膜。通过与TPC1n及TPC212氢化衍生物的对比,推测这种多孔薄膜形成特性源于肉桂?;氡交飞狭教醭ね檠趿吹男饔?。
关键词: 微孔膜、肉桂酸酯、自组装、光交联、结构-性能关系、光聚合、三苯乙烯衍生液晶、纤维、膜
更新于2025-09-23 23:03:14
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通过向SnO2/钙钛矿界面引入氨基酸提升平面钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性
摘要: 近期多项研究表明,采用SnO?作为电子传输层(ETL)的钙钛矿太阳能电池(PSCs)展现出接近TiO?同结构器件的高效率。鉴于PSC性能对ETL/钙钛矿界面的敏感性,SnO?电子传输层的界面工程有助于进一步释放平面结构PSCs的潜力并推动其商业化。本研究在SnO? ETL上引入氨基酸自组装层作为缓冲层,通过调控SnO?/钙钛矿晶格失配引发的界面应力,并借助氨基与钙钛矿骨架间的氢键和/或静电相互作用增强两者界面结合。得益于钙钛矿薄膜质量的提升及界面电荷转移/提取效率的增强,基于Cs?.??MA?FA?.????PbI???Cl?的平面PSCs获得了20.68%的冠军效率(Jsc=24.15 mA/cm2,Voc=1.10 V,FF=0.78)。
关键词: 钙钛矿太阳能电池,二氧化锡,界面工程,甘氨酸缓冲层,自组装
更新于2025-09-19 17:13:59
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偶氮苯自组装电极材料表面两亲性对超级电容器性能的影响
摘要: 本研究中,新型偶氮苯自组装复合物(azo-Cn,n=8、12、16)被用作赝电容器的电极材料。制备的azo-Cn展现出良好的可逆氧化还原过程,在10 mV s?1扫描速率下比电容高达221.0 F g?1。但随着n值从8增至16,azo-Cn电极材料的比电容逐渐降低。为探究原因,本研究分析了偶氮苯自组装电极材料表面两亲性对超级电容器性能的影响,结果表明:通过改善表面亲水性可显著提升azo-Cn的电容特性,其中具有优良超级电容特性的azo-C8有望成为低成本高效电化学超级电容器的理想电极材料。
关键词: 超级电容器,偶氮苯,两亲性,自组装
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于壳聚糖/活性炭/TiO2的自组装空气过滤器对气态甲苯的光催化降解
摘要: 光催化过滤器与空气净化器和通风系统集成,用于去除室内空气中的挥发性有机化合物(VOCs)。然而,通过浸涂或喷涂法制备的过滤器稳定性较差,因为沉积的TiO2纳米颗粒容易被处理过的空气吹落。在本研究中,我们提出了一种基于壳聚糖(CS)介导的活性炭(AC)与TiO2在无纺聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)织物上自组装的新型过滤器制备方法。制备的过滤器(CSAT-PET)通过形貌和化学性质表征,显示出沉积TiO2的均匀性和化学键合。在黑暗和紫外光照条件下评估了该过滤器对甲苯(200–600 ppb)的光催化活性。CSAT-PET的甲苯去除效率达到91%,而纯TiO2过滤器仅为62%。约40%的甲苯去除通过CSAT-PET的吸附实现。此外,CSAT-PET在0.5至1.5 m/s的面速度范围内表现出稳健性能,且反应速率符合Langmuir-Hinshelwood模型。FTIR研究鉴定出苯甲醛和苯甲酸为吸附中间体。紫外诱导的过滤器再生部分释放了吸附物质。CSAT-PET在五次降解循环中表现出一致的甲苯去除率和完整的形貌。采用响应面法中的Box-Behnken设计(BBD)优化过滤器制备方法。TiO2、AC和CS的最佳负载量分别为38.3 g/m2、52.6 g/m2和2.06%(w/v),此时甲苯去除效率最高(93%)。该方法可用于制备低成本、稳定且可重复使用的空气净化光催化过滤器。
关键词: 挥发性有机化合物,空气过滤器,光催化氧化,二氧化钛,活性炭,自组装
更新于2025-09-19 17:13:59
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具有反常高折射率的软质等离子体组装体
摘要: 材料折射率(n)的提升对变革性光学技术至关重要。随着单片光刻技术的进步,硅、锗和砷化镓等几种半导体已取得重大进展,其折射率通??纱镌?.0,高于其他元素。然而,若突破这一天然折射率上限,光与物质的相互作用将获得前所未有的拓展,进而催生更多应用可能。本研究展示了一种通过多面体金胶体软自组装实现反常高折射率值的有效方法。金纳米立方体的界面组装在共振波长(近红外)下实现了6.4的折射率,在非共振区域(中红外)达到4.5——这些数值此前从未实现。多面体金胶体的软自组装为制备具有反常高折射率值的光学超材料提供了一条通用且高效的途径。
关键词: 超材料、自组装、等离子体胶体、有效介质理论、折射率
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于传感与安全应用的自组装扩展π体系
摘要: 由自组装扩展π体系衍生的分子与材料具有强而可逆的光学特性,可通过温度、机械应力、离子、介质极性等外部刺激进行调控。在许多情况下,自组装超分子π体系的吸收和发射响应比单个分子构建单元高出数倍。这些分子组装体的特性促使科学家深入理解其设计原理,以探索其在光电器件中的适用性。因此,在π体系中引入高响应性光学特征至关重要,这需要通过改变共轭长度及引入给体-受体官能团来修饰其结构。利用非共价作用力,可通过控制分子间电子相互作用形成不同形状、尺寸及光学带隙的π体系组装体。此外,通过定向作用力可使自组装纳米结构产生各向异性,促进激子高效迁移,从而调控光学与电子传输性能。 本文重点总结了我们关于p-苯撑乙烯(PV)、p-苯撑乙炔(PE)和二酮吡咯并吡咯(DPP)等光学可调扩展π体系自组装的研究成果,这些体系作为多种刺激响应平台已应用于传感器和安全材料开发。首先阐述PV自组装体及其与缺电子体系的共组装体如何用于接触模式或气相分析物检测:例如含缺电子端基的PV对三硝基甲苯(TNT)具有高接触灵敏度,而C3对称PV与C3对称缺电子苝二酰亚胺自分类堆叠形成的超螺旋纤维可检测硝基苯和邻甲苯胺蒸汽。通过将CO2敏感叔胺基团引入氰基取代PV,进一步展示了不同官能团与PV组合的效能,实现了荧光与拉曼光谱双模态CO2检测。值得注意的是,末端酰胺基团和手性烷氧侧链修饰的PV形成了可自擦除成像的力致变色体系。 虽然PV自组装通常导致荧光猝灭,PE衍生物却呈现聚集诱导发光特性。该特性已被用于开发刺激响应型安全材料(特别是货币与文件防伪)。例如滤纸上亲水性氧乙烯侧链修饰的PE接触水后,分子堆积变化使其蓝色荧光转变为青色发射;而含Bodipy的PE基凝胶因子通过应力诱导分子堆积改变,在机械应力或凝胶化时产生强近红外(NIR)发射。 最后介绍了基于DPP的π体系在制备阻隔紫外-可见光且透射NIR的光学滤光片及其安防/法医应用方面的进展。这些π体系自组装实例为自组装与软物质研究领域的学者提供了当前研究现状与未来机遇的参考。
关键词: 自组装、传感器、π体系、近红外透明光学滤光片、刺激响应性、力致变色、荧光、安全材料、聚集诱导发光
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用具有双荧光发射的自组装纳米复合材料实现利福平的比率检测及二维相关光谱分析
摘要: 构建了一种新型比率荧光探针用于检测利福平(RIF)。通过自组装氨基修饰的硅纳米颗粒(SiNPs)与巯基十一烷酸包覆的金纳米簇(MUA-AuNCs)形成纳米复合材料,在单一300 nm激发下分别呈现440 nm和615 nm的双重荧光发射。通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱、动态与稳态荧光光谱详细研究了该纳米复合材料的形貌、表面化学及光学特性。由于富含羟基,RIF可通过氢键与MUA-AuNCs结合导致红色荧光猝灭,而SiNPs保持蓝色荧光稳定作为比率检测的内参?;贗615/I440比值建立了0.1至5 μM范围内的线性关系,检测限为0.04 μM。此外,通过同步与异步荧光二维相关图谱深入探究了检测机理。
关键词: 利福平、自组装、比率荧光探针、二维相关光谱
更新于2025-09-19 17:13:59