收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于纤维素纳米晶手性液晶材料的光学性质研究

褚光  
【摘要】:手性是物质的一项基本属性,并广泛的存在于自然界中。设计与制备具有光学活性的手性材料已经成为化学、物理以及材料科学等领域的重要的研究方向,其相关研究对于生物医学,光学器件乃至物理学领域,都具有重要的理论与应用价值。在利用生物高分子作为结构基元构建宏观手性材料的探索热潮当中,纤维素纳米晶作为一种成本低廉,获取便利,生物亲和性强的新型纳米材料获得了广泛关注。2010年,Mark J.Maclachlan课题组首先报道了通过纤维素手性液晶作为模板矿化产生高度有序结构的手性介孔二氧化硅材料,引起了人们对这一领域的广泛关注。现在对于纤维素液晶材料的研究主要集中在材料合成和机理研究等方面,而对纤维素手性液晶材料的光学性质,尤其是其光子带隙对于客体无机纳米粒子的光学调控作用还很少有人报道。针对纤维素手性液晶特有的光学性质,本文展开了相应的研究。论文共分为六章:第一章绪论,评述了研究背景以及意义;第二章、第三章中本文着重介绍了纤维素手性液晶结构对于荧光纳米粒子的发光调控;第四章、第五章主要为纤维素手性液晶体系对贵金属纳米粒子的等离子共振光学调控,最后一章为对该领域的总结与展望。在第二章中,本文介绍了以纤维素纳米晶手性液晶相作为软模板,合成了介孔手性二氧化硅,然后以其作为硬模板,通过溶胶-凝胶法成功制备了手性向列型Zr O2:Eu~(3+)和Y2O3:Eu~(3+)光子晶体荧光材料。研究表明,手性二氧化硅模板的周期性有序结构和手性形貌可以传递到Zr O2:Eu~(3+)和Y2O3:Eu~(3+)产物中。并且,我们所制备的Zr O2:Eu~(3+)和Y2O3:Eu~(3+)光子晶体具有较大的比表面积,较高的折射率,以及独特的手性结构与发光性质。此外,本章对手性Zr O2:Eu~(3+)和Y2O3:Eu~(3+)的荧光发光性质进行了详细的分析,阐明了其手性结构与荧光发光之间的相互关系:通过调节样品光子带隙的位置,实现了对Eu~(3+)离子自发辐射的选择性调制。本文第三章重点阐述了将YVO4:Eu~(3+)纳米粒子负载在纤维素纳米晶表面,然后通过共组装的办法制备了手性向列型纤维素/YVO4:Eu~(3+)复合液晶膜的研究,并系统考察了纤维素纳米晶与YVO4:Eu~(3+)纳米粒子的组装过程。光谱分析表明,YVO4:Eu~(3+)纳米粒子负载在手性纤维素纳米晶的表面,产生手性电子跃迁信号。此外,由于手性向列型光子晶体可以选择性的反射圆偏振光,我们详细研究了样品的圆偏振荧光光谱,发现其荧光不对称因子在5D0-7F2电偶极跃迁处要敏感于在5D0-7F1磁偶极跃迁处,与常见的稀土手性配合物有明显区别。本文第四章着重研究了纤维素纳米晶-纳米银线复合液晶膜体系的光学性质。通过调节纤维素手性液晶的螺距,我们获得了光子带隙可调的复合液晶膜。研究表明,在复合液晶膜中客体银纳米线呈宏观有序排列,并且手性纤维素基质产生的光子带隙可以有效调节客体银线的偶极、四极等离子共振峰的相对强度。此外,本章对复合液晶膜的圆二色信号进行了详细研究,发现通过调节纤维素纳米晶与银线之间的静电排斥力,复合液晶膜中的手性等离子共振圆二色信号发生相位翻转,证明了银线在纤维素基质中的手性分布方式发生了改变。在第五章中,我们在前一章的基础上介绍了一种更加简便的制备无机金纳米粒子/纤维素复合液晶材料的方法。它的独到之处在于拓展了纤维素液晶体系的应用范围,指出纤维素液晶对带负电的纳米粒子具有很强的耐受性,可以保持手性排列不被破坏。此外,我们通过实验证实,复合液晶膜中纤维素基质的光子带隙与金纳米粒子的等离子共振峰发生强烈的耦合作用,表现出很特殊的光谱信号。并且,复合液晶膜中金纳米粒子的等离子共振峰的信号表现出很强的角度依赖关系,这与纤维素手性液晶特有的结构有关。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 姜维海;刘行冰;林泽彬;蔡苇;符春林;;溶胶-凝胶法制备的钛酸钡薄膜光学性质的影响因素概述[J];表面技术;2012年06期
2 封继康,王海船,肖长永,孙家锺;偶氮系列分子二阶非线性光学性质的理论研究[J];高等学校化学学报;1996年04期
3 Pincik E;Kobayashi H;Madani M;Rusnak J;Takahashi M;Mikula M;Brunner R;;极薄氧化物/6H-SiC结构的电学和光学性质研究[J];冶金分析;2011年12期
4 刘道富;李伟;吴科能;;不等性双枝有机分子的合成及其光学性质[J];合成化学;2009年01期
5 杨桦,王子忱,赵纯,宋利珠,赵慕愚,陈一民,窦凯,虞家琪;掺杂锰的硫化锌纳米晶的光学性质[J];材料研究学报;1996年05期
6 鲁锦富;PTA光学性质探讨[J];聚酯工业;2004年03期
7 陈复生,李里特,辰已英三;植物蛋白质凝胶光学性质研究的进展(一)[J];食品科技;2001年02期
8 赵波,祁铁流;4-羟基-3-甲氧基肉桂酸的二阶非线性光学性质研究[J];物理学报;2001年09期
9 丁迎春;徐明;沈益斌;陈青云;段满益;;γ-Si_3N_4在高压下的光学性质研究[J];四川师范大学学报(自然科学版);2007年06期
10 刘艳玲;谢敏;钟晴;凌瑶;韩立志;;芘修饰芴衍生物PTF的结构和光学性质[J];广东化工;2014年14期
11 张伟达;闵嗣桂;杨涵美;;As-Te硫系膜的光学性质及其热致变化[J];功能材料;1993年01期
12 王连卫,黄继颇,林成鲁,郑玉祥;氧注入损伤对6HSiC光学性质的影响[J];功能材料与器件学报;1999年03期
13 任玉芳;孟建;;磷化镝与磷化镱的光学性质和电学性质[J];应用化学;1988年03期
14 刘元君;张美娟;黄峥;袁爱华;朱国兴;;金纳米多面体的制备、表征及光学性质[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2012年04期
15 阮传德;金奎励;;煤岩光学性质分析及在炼焦中的应用[J];燃料与化工;1994年04期
16 张志文;潘瑞龙;吴杰颖;;新型喹啉类衍生物的合成及其光学性质[J];合成化学;2013年06期
17 应加银;冯燕;聂王焰;周艺峰;;4-[2-(9,9-二辛基-9H-芴-2-)乙烯基]苯胺的合成及其光学性质[J];合成化学;2010年01期
18 刘强;肖贵乾;杨秋萍;;Pyrite-结构TiO_2的光学性质[J];重庆理工大学学报(自然科学);2014年08期
19 姚向东,郝扶影,田玉鹏;一种新型有机染料的合成、表征及光学性质研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2005年01期
20 胡波;;磷光三核Cu(I)吡唑配合物光学性质的理论研究[J];分子科学学报;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡晓琳;庄乃锋;章永凡;陈德贤;陈建中;李俊篯;;纳米氮化镓的制备、光学性质与理论模拟[A];第15届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2009年
2 张继森;王海宇;鄂书林;秦伟平;黄世华;;纳米ZnO微晶的晶格畸变和光学性质[A];第九届全国发光学术会议摘要集[C];2001年
3 蔡清元;郑玉祥;林崴;张冬旭;张荣君;陈良尧;;硅片、金膜光学性质的变温椭偏研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
4 李步洪;谢树森;陆祖康;;测定生物组织光学性质的积分球技术[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
5 王爽;单桂晔;李亚军;刘益春;;ZnO/Au纳米复合物光学性质的研究[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
6 赵海峰;熊万斌;黄晓华;杨成;陈明清;;多响应性聚合物微球的制备与光学性质研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(5)[C];2007年
7 王云涛;曲江兰;谢镭;李星国;;Mg_2Ni氢化物薄膜的光学性质和电化学阻抗谱的研究[A];中国化学会第26届学术年会新能源与能源化学分会场论文集[C];2008年
8 肖波;兰芳;曹聪蕊;江波;;有机-无机分子复合二氧化硅减反膜的结构与光学性质研究[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
9 马国宏;郭立俊;钱士雄;王荣秋;;PPV/C_(60)组合薄膜的制备和光学性质研究[A];第四届全国光学前沿问题研讨会论文摘要集[C];1999年
10 江国柱;;如何正确理解透镜的光学性质[A];第四届西部十二省(区)市物理学会联合学术交流会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈新影;基于扩散掺杂的ZnO微纳结构制备及其光学性质研究[D];长春理工大学;2015年
2 褚光;基于纤维素纳米晶手性液晶材料的光学性质研究[D];吉林大学;2016年
3 须萍;金属/电介质颗粒复合体系的光学性质[D];苏州大学;2004年
4 张玉波;铜基多元半导体的电子结构和光学性质[D];哈尔滨工业大学;2012年
5 董华锋;BiFeO_3的铁电,压电和光学性质的第一性原理研究[D];清华大学;2013年
6 高尚;纳米尺度薄膜的制备及其光学性质的椭偏研究[D];山东大学;2013年
7 郝爱民;Hg系硫化物的高压电学和光学性质研究[D];吉林大学;2007年
8 朱爱玲;Pr和Zn/Al掺杂钛酸盐的缺陷、能带结构和光学性质的第一性原理计算[D];中南大学;2012年
9 支壮志;嵌入式氧化物制备和物理性能研究[D];东北大学;2008年
10 白丽娜;掺杂ZnO和In_2O_3电子结构和光学性质的第一性原理及实验研究[D];吉林大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 雷雪;三元混晶Be_xZn_(1-x)O电子结构与光学性质的第一性原理计算[D];内蒙古大学;2015年
2 付星;CdSe_xS_(1-x)半导体电子结构与光学性质的研究[D];渤海大学;2015年
3 张文利;基于多价有机阳离子及配体构筑的超分子化合物的合成、结构和光学性质研究[D];郑州大学;2015年
4 岑伟富;P掺杂Ca_2Si电子结构及光学性质的第一性原理计算[D];贵州民族大学;2015年
5 任玮;辐照对远红外和紫外波段光学材料的影响[D];电子科技大学;2015年
6 王丹;荧光碳点的制备和性质研究[D];兰州大学;2015年
7 吕珊珊;ZnO基纳米多技结构制备及物性研究[D];长春理工大学;2014年
8 金梦婷;二维超晶格光学性质的第一性原理研究[D];湘潭大学;2015年
9 轩岩;稀土离子掺杂荧光材料的制备及其光温性质研究[D];南京邮电大学;2015年
10 陈秋云;二氧化铀光学性质的实验和理论研究[D];中国工程物理研究院;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978