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多金属氧酸盐多功能薄膜的制备和表征

马慧媛  
【摘要】:多金属氧酸盐无机-有机复合膜在发光、光致变色、磁性、电性以 及催化领域中有着广阔的发展前景,是多酸化学和材料化学领域的研 究热点。本论文以制备具有多功能特性的多金属氧酸盐无机-有机薄 膜材料为主要研究方向,利用层接层自组装技术,制备了“聚电解质 /多金属氧酸盐”无机-有机纳米发光薄膜{PEI/(EuSiWV/PEI)n}和 {PEI/(EuSiWMo/PEI)n};“聚电解质/多金属氧酸盐/三(2,2’-联吡啶) 钌”无机有机纳米发光薄膜{PEI/(PSS/PEI/PMo12/Ru(bpy))n};“聚电解 质 / 悬 臂 式 多 酸 衍 生 物 ” 无 机 - 有 机 纳 米 生 物 活 性 薄 膜 {PDDA(SiW11CoP2O7)n}和{PDDA(SiW11CoPO4)n};用电化学过程制 备了“多金属氧酸盐/四硫富瓦烯衍生物”荷移盐导电薄膜 (ET)5VW5O19和(ET)11P2W18O62。利用紫外光谱(UV-Vis)、X-射线光电 子能谱(XPS)、拉曼光谱、扫描电镜、原子力显微镜(AFM)、荧光光谱 和循环伏安对所制备的薄膜进行了组成、结构和性能的表征。 研究结果表明,上述各种无机和有机组分均被掺杂到复合膜中, 且保持了原来的结构和性能。自组装复合膜的增长是线性均一,层层 增长的过程,复合膜表面是由粒径较为均匀的球状粒子均匀分布而成, 在较大范围内光滑平坦。“聚电解质/多金属氧酸盐”薄膜 {PEI/(EuSiWV/PEI)n}和{PEI/(EuSiWMo/PEI)n}在室温下均显示了Eu3+ 的特征荧光发射,而且{PEI/(EuSiWV/PEI)n}薄膜与多金属氧酸盐固态 相比,非辐射跃迁能降低,激发能量可以更有效的从LMCT态转移到 Eu3+,使得荧光效率提高。薄膜{PEI/(PSS/PEI/PMo12/Ru(bpy))n}呈现了 Ru(bpy)的光致发光行为,在可见光照射下发红光。“聚电解质/悬臂 式多酸衍生物”薄膜可以利用表面的悬臂基团固定DNA分子,具有潜 在的生物活性。电化学研究表明自组装膜均具有多金属氧酸盐良好的 电化学性质。另外,荷移盐超薄膜垂直于表面方向的电导率数量级为 10-3Scm-1, 属于半导体范畴。


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