二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)聚合物的研究进展

二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)聚合物的研究进展张家港凯宝来环保科技有限公司

摘要二甲基二烯丙基氯化铵聚合物(DMDAAC)是一种价格较低的阳离子型聚季铵盐电解质，有着广泛的用途。作者对DMDAAC聚合物的结构、性质、合成及应用做了概述，指出了影响其聚合的因素以及提高其性能的措施，并对其未来发展做了展望。

关键词二甲基二烯丙基氯化铵聚合物，聚合方式，絮凝剂

作为一种水溶性阳离子聚合物，二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)的均聚物(PDMDAAC)及其共聚物具有正电荷密度高、水溶性好、分子量易于控制、高效无毒、造价低廉等优点，因此被广泛应用于石油开采、造纸、采矿、纺织印染、日用化工以及水处理等领域〔1～15〕，成为当代化学界的一大研究热点。国外自50年代就对其进行了大量的研究，并投入了大规模工业生产；我国对其研究起步较晚，虽然实现生产工业化，但其产品性能与应用范围与国外还存在着一定的差距。在此对国内外关于DMDAAC聚合物的研究做一综述。

1 结构与性质

1.1 结构

1951年，Butler和Ingley首先报导〔16〕了二烯丙基季铵盐用特丁基过氧化氢引发得到的聚合物为水溶性的，而不是象他们预期的那种不溶的交联的树脂(三烯丙基或四烯丙基季铵盐聚合往往形成该类物质)。1955年，Butler通过红外光谱和加氢实验，指出二烯丙基胺类聚合物为六元环结构，它们是通过分子内和分子间成环反应，从而增长为一线型环状聚合物〔17〕。到60年代早期，有些研究者认为此类物质中也存在五元环结构，形成的五元环自由基不如六元环自由基稳定，而且五元环比六元环有较高的能量，从而不是热力学稳定产物。随着核磁共振在60年代的应用，越来越多的研究者认为此结构应为五元环，反应过程受动力学控制而非热力学控制〔18〕。W.Jaeger等〔19〕通过放射化学法测定残余双键，发现水中自由基聚合的产物中含有0.1%～3%的双键，通过计算得到，环状聚合和带一侧基双键的线型聚合的速率常数之比超过了100，所以PDMDAAC主要含有

吡咯环，而且发现其顺反异构体的比例为6∶1。此吡咯环在3、4位用—CH

2—CH

2

—

连结，在线型链中也含有少量的侧基双键。DMDAAC共聚物则是单体以五元环的形式与其它单体共聚而成。

1.2 性质

PDMDAAC和P(DMDAAC/AM)为白色易吸水粉末，溶于水、甲醇和冰醋酸，不溶于其它溶剂；商品一般为水溶液。呈中性，干燥后略黄。在室温下PDMDAAC水溶液在pH＝0.5～14范围内稳定，P(DMDAAC/AM)水溶液在碱性介质中发生部分水解。均聚物和共聚物分子都带正电荷，水溶液和吸湿性固体粉末具有导电性，导电机理为离子迁移导电〔1〕。

Huang和Reichert〔20〕研究了PDMDAAC在不同温度段内的热失重情况。53.3～

130℃失重是因为失水；130～200℃间保持不变；200～310℃失重41.4%，是因为热分解。在整个升温过程中未发现熔点。分子量为3.3×104的PDMDAAC的玻璃化温度为8℃。

PDMDAAC水溶液的粘度行为具有显著的聚电解质效应。特性粘数随外加盐浓度的增加而下降，当NaCl浓度大于1M时，特性粘数随外加盐浓度的变化比较小。用乌氏粘度计在30℃下的1M NaCl溶液中测得特性粘度，可根据［η］＝1.12×10

－40.82得到粘均分子量〔21〕。

2 DMDAAC聚合物的合成

2.1 聚合方式

2.1.1 水溶液聚合

单体溶液一般在60%左右，在通N

除氧的条件下，用适量引发剂在引发剂的

2

适宜温度范围内引发聚合，聚合过程中还可加入其它助剂以提高聚合物性能。此法工艺简单，成本较低，产品直接应用，不必回收溶剂，因此应用最为广泛。

引发剂多采用无机过氧类引发剂，如过硫酸钾、过硫酸铵等；氧化还原引发体系，如过硫酸盐—脂肪胺，过硫酸盐—EDTA等；国外还采用水溶性偶氮类引发剂。单纯的过硫酸盐引发剂能氧化单体中的Cl－生成Cl自由基而终止反应，因此聚合物分子量不是很高，而且分子量分布不易控制。而水溶性偶氮类引发剂价格昂贵，不适合中国国情。因此，氧化还原引发体系值得进一步研究。

为使聚合物性能得到提高，而且工艺尽量简单，国外的研究者做了许多尝试。例如：可在不必除去NaCl甚至在增加NaCl的情况下聚合〔22，23〕；加入F－以提高分子量和转化率〔24〕；分阶段加入共聚单体并加入链转移剂来控制阳离子度和分子量〔25〕；加入碱金属或铵的亚硫酸氢盐以控制聚合物的粘度〔26〕；采用新工艺使溶液在沸点以上的温度，聚合与干燥同时进行，以得到干的固体聚合物〔27〕等等。这些尝试都取得了一定的效果。而国内在这方面做的不多，因此有必要在此方面做些工作，以提高产品质量，并且简化工艺。

2.1.2 有机相溶液聚合和沉淀聚合

有机相溶液聚合与水溶液聚合不同的是，溶剂不是水而是采用有机溶剂，如甲醇、DMSO等。溶剂的选择比较重要：一要考虑到单体和聚合物的溶解性；二要考虑溶剂的链转移常数，应选择链转移常数小的溶剂，否则会使分子量下降。这种方法操作比较复杂，产品在有机相中不能直接应用，溶剂回收困难。因此，这种方法用得不多，主要用于实验室研究。

当采用的溶剂只能溶解单体，而不能溶解聚合物或只能部分溶解时，聚合物便会从溶液中析出。在这种情况下，这种方法可归为沉淀聚合。沉淀聚合法虽然聚合物分离提纯较简单，分子量分布较窄，但想得到高分子量的聚合物却比较困难。因此，其应用受到限制。

2.1.3 乳液聚合和悬浮聚合

因为DMDAAC水溶性极强，因此乳液聚合主要是反相乳液聚合。采用低HLB 值的单体乳化剂(如山梨醇脂肪酸盐等)，使单体水溶液和溶剂(可采用苯、二甲苯、矿物油等)形成油包水型(W/O)的乳液，必要时可加入稳定剂使之更加稳定，然后加入油溶或水溶引发剂引发聚合，这种方法具有聚合速率高，聚合物分子量

高(可达几百万)，分子量分布窄，产品性能好等特点。

DMDAAC与别的单体共聚时，一般竞聚率较低，因此导致在共聚物中的含量较低，为克服这种问题，有人采用反相微乳液聚合〔28〕。微乳液可使单体间的活性差值缩小，从而使DMDAAC在聚合物中的含量得到提高，阳离子度增大，聚合物的性能得到改善。

当单体以小液滴的形式悬浮在体系中时，这种聚合方法可归为悬浮聚合。这种方法不用乳化剂而是采用分散剂或悬浮剂。DMDAAC采用悬浮聚合的报导不多，产品的性能也不比其它方法更好。

乳液聚合和悬浮聚合都存在着操作复杂，溶剂回收需破乳等繁琐工序，生产效率低，设备利用率低等缺点。但如果想得到高质量的产品，可以采用乳液聚合的方法。

2.1.4 其它方法

其它方法还有γ-射线辐射聚合、荧光聚合等，这些方法在工业生产中应用不多。Hunter等人报导〔29〕DMDAAC可用双引发剂，即常用引发剂(如过硫酸铵等)和光致还原剂(如核黄素等)，在不必除氧的条件下，由白炽灯光或日光灯光引发聚合，而且得到的PDMDAAC分子量可达290万。

综上所述，DMDAAC聚合物主要通过自由基聚合而得。其中，水溶液聚合和反相乳液聚合在工业生产中的应用最广。水溶液聚合最为普遍，也最经济；反相乳液聚合虽然操作复杂，但可以得到高质量的产品。

2.2 影响聚合的因素

影响DMDAAC聚合(主要是水溶液聚合)的因素除引发剂浓度、单体浓度以及杂质等常见因素外，还有以下几个因素。

2.2.1 单体的自阻聚作用

DMDAAC属烯丙基类单体，烯丙基类单体具有自阻聚作用，这是由衰减链转移造成的。由于单体烯丙基C—H(连在双键α位置上的C—H)键很弱，而链自由基活泼，结果向单体转移而终止。所形成的烯丙基自由基很稳定，不能再引发，而相互或与其它增长自由基终止，相当于阻聚剂的终止作用。自阻聚作用使DMDAAC很难达到高的聚合度。

2.2.2 聚合助剂的影响

实验发现，少量的Na

4

EDTA能显著提高产品粘度和聚合物的性能〔30〕。产品

粘度在Na

4

EDTA浓度为100×10－6～200×10－6时达到最大，然后下降；残余单体

浓度也随Na

4EDTA浓度的增大而下降，最后基本不变。Na

4

EDTA之所以有此效果，

很可能是因为络合了能影响聚合的微量金属元素离子，而且参与了引发。还有一些助剂则可改善聚合物的水溶性〔31〕。

2.2.3 Cl－的影响

Cl－主要来自单体本身和单体合成时产生的NaCl。Jaeger等〔32〕推导了聚合

的总速率方程，发现引发速率R

i ∝［Cl－］，链增长速率R

p

∝［Cl－］0．5，说明

Cl－浓度高时有助于提高聚合速率。但是，S

2O

8

2－与Cl－在pH＜7时能产生Cl

2

，而

Cl原子则能充当链终止剂，从而使分子量下降。因此，可以这样认为，没有Cl 原子形成的引发必然导致聚合物的高分子量。基于这一点，我们可以考虑使用不能氧化Cl－的水溶性偶氮类引发剂来提高分子量。

DMDAAC之所以比DMDAABr(二甲基二烯丙基溴化铵)更易聚合，PDMDAAC比PDMDAABr具有更高的转化率和分子量，则是因为Br－比Cl－更易氧化，生成Br

2终止了聚合。由此可演绎出，F－的存在有可能使转化率和分子量更高，Butler

等人则申请了此项专利〔24〕。

由此可以看出：(1)常用的过硫酸盐并不是最好的引发剂，尤其在考虑分子量的时候；(2)水溶性偶氮类引发剂能得到高分子量聚合物，但聚合速率不高，提高温度可提高速率，但不能提高聚合度，因为此时链转移变得比较突出；(3)在用过硫酸盐引发时，单体溶液中的NaCl应尽量除去以提高聚合物分子量，在用偶氮类引发时，NaCl的存在反而会提高聚合物分子量和聚合速率；(4)为了使过硫酸盐类引发剂在引发时不氧化Cl－，可使其与胺类物质，如三乙醇胺等建立氧化还原引发体系，从而既保证了聚合速率，又提高了聚合物分子量。

2.3 为提高聚合物性能而采取的措施

PDMDAAC虽然具有高密度的正电荷，但也存在着一些不足，例如：受衰减链转移等因素的影响致使分子量不高，以及其强烈的亲水性而疏水性不强等等。这些不利之处在一定程度上限制了它的应用。为了更好地发挥其性能，充分利用其高效、无毒、价格较低的优点，国外研究者采取了许多措施来改善其性能，归纳如下：

(1)与活泼单体共聚，以提高分子量。常用的共聚单体是丙烯酰胺(AM)。

P(DMDAAC/AM)的分子量很容易达到百万以上，而PDMDAAC则比较困难。在水处理方面，分子量提高有助于增强聚合物的吸附架桥功能，但分子量提高的同时是DMDAAC在共聚物中含量的降低，也就是阳离子度的降低，从而影响了聚合物的电中和性能。这对矛盾促使不少研究者做了大量工作来寻找最佳的分子量和最佳的阳离子度，从而使聚合物的性能达到最佳。

另外，我们也应该从另一方面考虑，就是寻找活泼的阳离子单体与DMDAAC 共聚，增加分子量的同时，又不降低阳离子度。这一方面往往受到生产成本的限制而导致应用不多。

(2)引入疏水结构和刚性结构。聚合物性能与结构有着直接关系，DMDAAC聚合物中引入疏水结构会使其性质发生改变。例如：聚电解质效应减弱，粘度随浓度的变化减小等〔33〕。另外在水处理方法，聚合物的疏水基团可与疏水的油滴或染料等有机物发生缔合，加上凯宝来化学DMDAAC本身的电中和作用，絮凝效果无论是除油、脱色，还是除浊都会有明显的提高，从而解决了难生物降解的有机有色废水(如含油废水和印染废水)的处理难题。引入疏水结构的方法有两种：一是DMDAAC与疏水的单体共聚；二是将DMDAAC中N原子上的一个甲基或两个甲基换成碳原子数较大的烃基，当然，这个单体已不再是DMDAAC，但为了拓展聚合物的性能，我们不妨一试。

在聚合物中引入刚性结构，则会使聚合物体积庞大，从而有利于提高聚合物的絮凝性能。刚性结构的引入还有利于提高产品的耐盐性，从而不会在应用时因为大量盐的存在而导致聚合物的有效分子量降低。

许多基团既是疏水结构，又是刚性结构。因此在很多时候，二者的引入不但不矛盾，而且可以相互补充。

(3)与其它化学剂复配使用。单独使用DMDAAC聚合物，尤其是均聚物，有时效果不是很理想。但与其它化学剂(有机的或无机的)复合使用，会达到很好的效果。例如：单独使用PDMDAAC，防粘土膨胀效果不明显，但与适当的互配剂复合使用，静态防粘土膨胀效果可达95%～100%〔1〕。又如，DMDAAC聚合物作为有机高分子絮凝剂处理水时，若将其与无机絮凝剂复合使用，会实现优势互补，不但絮凝效果得到提高，而且会使处理成本降低〔5〕。对一些阳离子度较低，分子量较高的DMDAAC絮凝剂，这一点显得尤为重要。

通过以上几点措施，DMDAAC 聚合物的应用性能得到拓展，应用范围更加广泛。

3 国内外的应用概况

3.1 用于石油开采

目前，DMDAAC 聚合物在国内主要应用于石油开采业，包括用作粘土稳定剂、泥浆处理剂、含油废水的处理剂、防水垢剂、酸化液添加剂以及封堵液等〔1〕。

3.2 用于水处理

DMDAAC 聚合物作为水处理剂在国内用得不很多，而在国外应用极为广泛，几乎涉及工业废水、生活污水以及饮用水的各个角落。

前苏联的资料〔2，3〕报导，一种叫VPK —402的商品(主要成分为PDMDAAC)对

废水具有良好的脱色效果，并能使废水中的无机组分降低30%，处理后的污泥中灰分含量仅5%～10%，比传统方法低2～4倍。在对炼油废水的溶气浮选中，VPK —402对油品的回收率和对悬浮物的去除率分别为83%和87%，而Al 2（SO 4）3分别只有37%和44%；VPK —402投药量低，而且不产生泡沫，也不会增加废水中的SO 42－的浓度。

DMDAAC 与乙烯基三甲氧基硅烷的共聚物可用于絮凝造纸厂纸浆的木髓，去除废水里的油墨，对造纸废水进行除浊、脱色。还可以有效地去除食品加工废水里的脂肪、血、组织及其它物质，并能除去工业含油废水里的废油〔4〕。

美国专利报导〔5〕，分子量大于2 000(最好接近100 000)的PDMDAAC 与无机混凝剂如AlCl 3，以95∶5～50∶50的比例混合使用处理低浊水，可以克服有机

絮凝剂处理20×10－6(或更低)的低浊水效果不好的缺点；又能克服无机絮凝剂用量高，产生的污泥多而细，难以处理的不足。

Wang L.K.等〔6〕在研究生活污泥的脱水时发现，PDMDAAC 不仅可作为絮凝剂，还可作为杀菌剂。高华星等人〔7〕在研究PDMDAAC 对生化池活性污泥中微生物的毒性影响时发现，PDMDAAC 用量大于20 mg/L 时，对大肠杆菌的生长有着显著的抑制作用。日本专利〔8〕则报导，DMDAAC 与SO 2的共聚物可用作除藻剂。

3.3 用于造纸

在国外，DMDAAC 聚合物也被广泛应用于造纸。通过聚合物与带负电的纸浆间的吸附作用，可达到白水回收、填料保留以及提高纸的强度等目的；还可提高纸的防静电性能。DMDAAC 与丙烯酰胺、丙烯腈或丙烯酸三元共聚得到的两性聚电解质，可作为造纸的干增强添加剂。PDMDAAC 也是制备导电膜的优良原料，表面具有此导电膜的纸可用于电图分析〔9〕。

3.4 用于采矿

P(DMDAAC/AM)可用于处理含水矿浆以及分离煤矿废水中的悬浮物。用

DMDAAC 摩尔百分数为50%～97%的P(DMDAAC/AM)来处理煤矿泥浆，用量少且沉降快，其处理效果超过了单独使用PDMDAAC 或PAM(聚丙烯酰胺)〔10〕。DMDAAC 与乙烯基三甲氧基硅烷的共聚物则可用于煤的尾矿、铜矿、铁矿泥浆的脱水〔4〕。

3.5 其它方面的应用

Harada S.等人报导〔11〕，DMDAAC 与SO 2共聚物可用于染料的均染、保留和织

物处理。

PDMDAAC 属阳离子表面活性剂，在日用化工行业应用也较为广泛，尤其是用

作洗发香波的添加剂，可使头发柔软、亮泽，而且易于梳理〔12〕。

固态的PDMDAAC可作为固体电解质和离子交换色谱柱材料，还可用于制造电化学传感器等〔13～15〕。

4 展望

水溶性阳离子聚合物有着广泛的用途，而DMDAAC聚合物又是其中的佼佼者。这不仅因为它高效无毒，正电荷密度高，更重要的原因是它造价低廉。从目前国际市场来看，PDMDAAC比其它阳离子聚合物价格低1～3倍，因此呈现出广阔的应用前景。国外的研究者从50年代开始就对其单体合成提纯、聚合方式、聚合反应动力学及机理、聚合物结构和分子量与产品性能之间的关系等，进行了大量的研究，并已实现了大规模的工业生产。而国内的研究是从80年代开始的，虽已实现生产工业化，但规模小、产量低，并且应用面较窄，目前主要应用于石油开采领域。为使它在国内的应用更加广泛，充分发挥其多功能、价格低的优点，笔者就今后的研究工作提出如下建议：

(1)研究制备DMDAAC聚合物的新工艺。从聚合方式、引发剂、聚合助剂等方面寻找合成的新工艺，从而提高产品的平均分子量；并能通过控制工艺条件合成出具有不同分子量，适用于不同应用对象的产品。合成共聚物时，应注意分子量与阳离子度之间的关系，而且不能因为共聚而使产品稳定性、水溶性等性质受到影响。

(2)研究DMDAAC聚合物的作用机理并拓展其应用性能。通过研究均聚物和共聚物中的基团与其它物质之间的作用机制，从而找出聚合物结构与产品性能之间的关系；然后应注意如何改善结构使产品的应用性能得到拓展和提高。

(3)进一步开展应用研究。作为一种新型的水溶性阳离子聚合物，DMDAAC聚合物研究与开发的最终目的就是应用。因此，应充分发挥DMDAAC聚合物正电荷密度高，高效无毒等特点，开展优化合成工艺，寻找产品最佳使用条件以及与其它化学剂配伍等方面的研究，从而使开发出的新产品效果更好，成本更低，应用面更广。

聚噻吩类导电聚合物的研究进展

聚噻吩类导电聚合物的研究进展 姓名：丁泽 班级：材化12-3 学号：1209020302

摘要 π-共轭聚合物被认为是很有发展前景的材料，因为它拥有独特的光电特性，可以被广泛的应用于太阳能电池（PSCs），电致变色器件，传感器，聚合物发光二极管（PLEDs）等各种领域。这些电活性与光活性聚合物通常是基于噻吩，吡咯，苯，芴或咔唑等芳环、芳杂环等单元的聚合物。在大量的电致变色材料中，噻吩类聚合物由于它们的高电子导电性和好的氧化还原特性，以及在可见与红外区域，快的响应时间，显著地稳定性和高的对比率而成为一类重要的电致变色共轭聚合物。更重要的是，通过聚合物链结构改动，噻吩类聚合物拥有容易的禁带可调性，可展示不同的电致变色特性。 关键词：π-共轭聚合物；电化学聚合；共聚；导电聚合物；

一、导电聚合物简介 1.1导电聚合物的分类 导电高分子材料包括结构型导电高分子材料和复合型导电高分子材料两大类型。 复合型导电高分子材料是将各种导电性物质以不同的方式和加工工艺（如分散聚合、层积复合、形成表面电膜等）填充到聚合物基体中而构成的。该类材料通常是填充高效导电粒子或导电纤维，较普及的是炭黑填充型和金属填充型。复合型导电高分子材料在技术上比结构型导电高分子材料具有更加成熟的优势。 结构型（又称作本征型）导电聚合物是指聚合物本身具有导电性或经掺杂处理后具有导电性的聚合物材料。这种高分子材料本身具有“固有”的导电性，由其结构提供载流子，一经掺杂，电导率可大幅度提高，甚至可达到金属的导电水平。如聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚苯硫醚、聚对苯撑等均属于结构型导电高分子材料（如图1-1）[1]。结构型导电聚合物是目前导电聚合物研究领域的重点。

荧光粉发展现状与趋势

荧光粉发展现状与趋势 首先因为LED只能发单色光,所以白光LED主要是由以下方式混合出来。 方法1为多晶片混光技术，分别把红、蓝、绿3晶片或蓝光、黄光双晶片固定于同一封装体内部，再经由调整各晶片的电流大小，调整各晶片的出光量来控制混光比例，以达到混成白光的目标。其中又以红、蓝、绿多晶片混光技术呈现的色彩饱合度及演色性(Color Rendition)最佳，但还须克服晶片光衰程度、热源过度集中产生散热封装等问题。若有任何一晶片提早失效，就无法得到所需白光的光源。 方法2是以紫外光LED激发均匀混合之蓝色、绿色、红色萤光粉，使其激发出一定比例之3原色进行混光而输出白色。三波长白光发光二极体具有高演色性优点，但却有发光效率不足及混光不均的缺点。 方法3在蓝光LED的周围= 充混有黄光YAG(Yttrium Aluminum Garnet)萤光粉的胶，并使用波长为400~530nm的蓝光LED，发出光线激发黄光YAG萤光粉产生黄色光，但同时也与原本的蓝光混合，进而形成蓝黄混合之二波长的白光。 然后我主要介绍的是方法二, 荧光粉涂敷光转变法是制造白光LED 的主要途径之一,目前已经商业化的产品绝大多数是用这种方法制造的。在这种方法中,荧光粉作为光的转换物质,所起的作用是至关重要的,它直接影响白光LED产品的发光效率、使用寿命、显色指数、色温等主要指标。随着LED 芯片技术的突破,LED 发光效率将逐步接近其理论发光效率,荧光粉的性能好坏将直接决定LED 光源的产品性能。目前能够匹配蓝光、近紫外光或其它芯片的荧光粉还不多,需要开发发光效率高、使用寿命长、显色指数高、物理性能和化学性能更加稳定、制备工艺更为简单的荧光粉。 通过激发荧光粉来形成白光。 在实现白光LED的各种方法中，荧光粉转换法是已经得到应用并且具有潜力的方法。PC—LED的发光原理是：在低压直流电的激发下，Ga(In)N芯片发射蓝光(～460nm)或近紫外光(～395nm)，激发涂覆在芯片上面的荧光粉发射出可见光，并混合组成白光。 优点是成本低和容易生产,缺点是光效较低，且发光的均匀度不好，光谱成分中 缺少红光，造成色温偏高。 白光LED的荧光粉，主流是与蓝色组合使用的黄色荧光粉。而现在，正逐渐向发出红色光和绿色光的荧光粉过渡。 黄色荧光粉 31411 硅酸盐体系的Srx EuySiO5 该荧光粉随着Eu2 + 掺杂浓度的增加,发射峰强度逐渐增大,当Eu2 + 的浓度为0103 时,Sr2197 Eu0103 SiO5有最大值,而随着Eu2 + 掺杂浓度的进一步增加,发 射峰强度明显减弱。同时,发射光谱峰值随Eu2 + 浓度的增加先红移(Sr2195 Eu0105 SiO5 在Eu2 + 浓度为0105 时

荧光比率探针及其应用研究进展

７ 前　言 荧光比率技术是荧光分析中的一项重要技术。该技术在生物染色剂中，可被紫外线或蓝紫光（短波长光）激发而发射荧光的染料，称为荧光染料（荧光色素）。可被长波长光激发，这些荧光色素常称为荧光探针。荧光探针通常用于固定组织和细胞的染色，以及或活细胞中的应用，　此外还包括应用于体内荧光探针。 分子荧光探针按用途分类包括离子探针、极性探针、粘度探针、ＰＨ值探针、膜荧光探针、细胞活性探针、细胞器探针、位点特异性荧光探针等等。探针通过与分析物（如生命金属离子）进行结合后，引起荧光特性发生变化，通过测定荧光的激发波长、发射波长、荧光强度、峰位、荧光寿命、荧光量子产率和各向异性等，获得相关信息。 荧光方法测定中，荧光探针在与反应物结合后，出现激发或发射光谱移位的探针，可使用在两个不同波长测定的荧光强度比率进行测定，称为比率测量。因为通过二个选择性的波长的荧光强度变化可作为定量的依据，　通常指在波长范围内有荧光强度明显的变化。同普通荧光探针相比，比率测量探针可以被分为两部分。 一种是荧光比率效果是通过原来荧光谱的迁移。通常，这些迁移的背景是荧光探针激发态的电子转移。它被激发通过改变发色团同周围分子或原子交互作用的能量改变（溶剂化显色迁移），同外部电场的交互作用（电致显色迁移）和在发色团中的双电弛豫（双电弛豫迁移）。 另外一种结合探针，荧光谱包括２个或更多的谱带。通常，是这些谱带相对强度的改变，激发态同荧光探针发色团反应。这些反应在不连续的能量状态。 荧光比率探针及其应用研究进展 杨柳＊　，郭成海，张国胜 （防化研究院第四研究所，北京　１０２２０５） 摘要 本文介绍了荧光比率探针，包括阳离子探针、阴离子探针、ｐＨ值探针、极性探针、氧化性和分子的比率测量探针的应用及近几年的研究进展。关键词 荧光分析，比率测量 ＊作者简介：杨柳（１９７５－），男，助理研究员，博士研究生，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｌｉｕｊｉｎｊｉｎ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ 所以在初始和产物状态都随着能量转移而发射荧光。 荧光比率测定法可消除光漂白和探针负载和留存及设备因素（照明稳定性）引起的数据的失真。如阴离子探针可通过有机离子载体从细胞排除，如ＡＭ酯可被Ｐ糖蛋白多药载体排出荧光比率测定法可减少探针渗漏对实验结果的影响。探针与离子结合后，出现激发或发射光谱移位的探针可使用在两个不同波长测定的荧光强度比率校准，可克服由于离子浓度的变化而造成的荧光信号人工假象。 Ｂｒｉｇｈｔ等（１９８９）发现比率测量减少或消除几种决定因素的变化对测量荧光强度的影响，包括探针浓度、激发光的光路长度、激发强度、和检测效率。消除的人工假象包括光漂白、探针渗漏、细胞厚度、探针在细胞内（区室化作用引起）或不同细胞群之间（负载效率差异造成）的不均匀分布。 比率测量探针已经应用于不同的测量领域：离子探针（阳离子探针Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋，Ｚｎ２＋，Ａｇ＋等）阴离子探针（Ｃｌ－，ＣＮ－，Ｆ－等），膜探针、活性氧和一氧化氮探针，极性探针、ＰＨ值探针等等。 １应用比率测量的阳离子探针： 各种各样的阳离子在生命活动中起重要的作用，　如构成细胞和生物体某些结构的重要成分，参与并调节生物体的代谢活动等，荧光方法通常用来测定阳离子在生物体不同组织的含量和分布。阳离子比率测量探针也在不断发展。 １．１ Ｃａ２＋检测的比率测量探针： 探针与Ｃａ２＋结合后出现光谱移位的探针可进行比率测量。主要包括：Ｆｕｒａ－２、双－　Ｆｕｒａ－２、Ｆｕｒａ－４Ｆ、Ｆｕｒａ－５Ｆ、Ｆｕｒａ－６Ｆ、　ｉｎｄｏ－１、ｉｎｄｏ－５Ｆ、ｍａｇ－Ｆｕｒａ－２

聚二甲基二烯丙基氯化铵

聚二甲基二烯丙基氯化铵(HCA)对活性污泥的脱水性能研究 前言 活性污泥含水率通常在95%以上。这些带电污泥，以细小的颗粒存在，要使其脱稳絮凝脱水，需要在絮凝过程中投加大量的絮凝剂。常见的絮凝剂有无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。投加无机絮凝剂，不仅药剂的消耗量大，沉淀物多，且处理效果不佳，近年来逐渐被有机絮凝剂所取代，目前被大多数厂商采用的主要是阳离子聚丙烯酰胺(PAM-C)，其在使用过程中的他点是用量少，沉淀性能好，泥饼含水率低。 近年来，国内的部分生产厂家开始对聚二甲基二烯丙基氯化铵进行了大量的研究。HCA是一种以二甲基二烯丙基氯化铵为主体的阳离子型有机高分子聚合物，它具有良好的水溶性，水溶液呈中性，在水溶液中电离后产生带正电荷的季胺盐类线型作用基团。它除了具有一般高分子絮凝剂的架桥、卷扫功能外，还具有相当强的电中和能力。其絮凝原理是高分子阳离子基团与带负电荷的污泥离子相吸引，降低及中和了胶体粒子的表面电荷，同时压缩了胶体扩散层而使微粒凝聚脱稳，并借助了高分子链的粘连架桥作用而产生絮凝沉降。本文对二甲基二烯丙基氯化铰均聚和共聚产品的污泥脱水性能进行了研究，实验表明该类絮凝剂具有良好的污泥脱水性能。 1 实验部分 1.1 主要试剂 PAM－C：阳离子聚丙烯酸胺，市售； HCA：聚二甲基二烯丙基氯化胺均聚产品，自制； HCA-AM：二甲基二烯丙基氯化按与丙烯酸胺共聚产品，自制。 实验用污泥取自深圳某污水处理厂的浓缩污泥，含水率98％，pH 6.0－6.5，温度30－31℃。 1.2 自制高分子产品的制备过程 ①均聚产品 先制备出二甲基二烯丙基氯化按单体。将单体浓缩提纯后，取一定量的单体，按比例加入反应所需的引发剂，维持一定的温度在四口烧瓶中密闭进行反应。整个制备过程约为20 h左右。 ②共聚产品 取一定量的二甲基二烯丙基氯化铰单体，并按比例加人丙烯酸胺单体，加入反应所需量的引发剂，维持一定的温度在四口烧瓶中进行密闭反应。整个制备过程约为16 h左右。 2 结果与讨论 2.1 活性污泥的pH值对药剂脱水性能的影响 在不同的活性污泥pH值条件下，3种药剂的投加量均为30 mg／L，真空抽滤 lmin，比较3种药剂对活性污泥脱水体积的影响。根据实验数据作图如下，由图1可看出在pH为5时，絮凝条件最好，脱水率最高。碱性条件对脱水不利。

有机导电聚合物研究进展a

有机导电聚合物研究进展 1 导电聚合物 各种人造聚合物俗称为塑料或化纤，天然聚合物主要有蛋白质和树脂等。上述有机固体通常是绝缘体，而增强它们的电导率是一个非常吸引人的研究领域。因为这类材料成本低廉、重量轻，更重要的是，可以把聚合物的可塑以及柔韧等优良机械特性与通常只有金属才具备的高电导特性结合在一起，从而将应用范围大大拓宽。 1977年，白川英树在一次聚乙炔合成的实验中，意外地加入了过多的催化剂(齐格勒—纳塔催化剂，以1963年诺贝尔化学奖得主Ziegler 和Natta命名，其作用是定向催化——用于严格控制聚合物的空间结构)。不料，在反应器中生成了一种光亮的反式聚乙炔薄膜。如果将薄膜暴露于卤族Br2或I2蒸汽，生成物的电导率可以提高1012倍[1]，从此有机物不能导电的观念被打破。 2000 年度诺贝尔化学奖授予了三位致力于导电聚合物研究的科学家，他们是美国物理学家艾伦·黑格（Alan Heeger）、化学家艾伦·麦克迪尔米德（Alan MacDiarmid ）和日本化学家白川英树（Hideki Shirakawa ）。这是对导电聚合物研究的充分肯定。 导电聚合物根据材料的组成可以分成复合型导电聚合物材料和本征型导电聚合物材料两大类[2－4]。复合型导电聚合物材料是由普通高分子结构材料与金属或碳等导电材料，通过分散、层合、梯度复合、表面镀层等复合方式构成。其导电作用主要通过其中的导电材料来完成。本征型导电聚合物材料也被称为结构型导电聚合物材料，其高分子本身具备一定的导电能力，这种导电聚合物如果按其结构特征和导电机理还可以进一步分成：载流子为自由电子的电子导电型聚合物和载流子为能在聚合物分子间迁移的正负离子的离子导电型聚合物。 在电子导电聚合物的导电过程中，载流子在电场的作用下能够在聚合物内定向移动形成电流。电子导电聚合物的共同结构特征是分子内有大的线性共轭π电子体系，给自由电子提供了离域迁移条件，故又称为共轭聚合物。作为有机材料，聚合物是以分子形态存在的，其电子多为定域电子或具有有限离域能力的电子。π电子虽然具有离域能力，但它并不是自由电子。当有机化合物具有共轭结

白光LED用硅酸盐荧光粉的研究进展

关于探讨白光LED用硅酸盐荧光粉的 研究进展 指导老师：陈国华 学号：0901010137 姓名：吴相锐

目录 第一部分：引言 (1) 第二部分：白光LED用硅酸盐荧光粉的研究现状 (2) 一、被蓝色InGaN管芯激发的硅酸盐荧光粉 (2) 二、被近紫外(370一41 Onm)InGaN管芯激发发射红、绿和蓝光的 3 三基色硅酸盐荧光粉 (3) 三、被近紫外光激发发射白光的单一基质的硅酸盐荧光粉 (4) 第三部分：结束语 (5) 第四部分：参考文献 (6)

探讨白光LED用硅酸盐荧光粉的 研究进展 [摘要]本文参考了大量文献，根据各项文献及各个学者的科研成果，探讨近几年来半导体白色发光二极管(WLED)用硅酸盐荧光粉的研究进展【1】。重点介绍了蓝光芯片激发和近紫外光芯片激发用的黄粉、三基色荧光粉以及单基质白色荧光粉的研究概况，对性能较好的荧光粉做了重点推介，同时指出了目前该领域中硅酸盐荧光粉所存在的问题并对其发展趋势做了展望。 [关键词]白光LED；硅酸盐荧光粉；综述、 第一部分：引言 LED经过几十年的发展，从目前的技术发展现状看，日本和美国最具有技术实力，德国Osram公司在某些领域则拥有世界领先技术，韩国也是在LED技术方面有一定实力的国家。从全球的LED市场份额看，日本不低于50%，中国台湾地区约占20%。虽然中国台湾地区在LED市场份额方面世界排名第二，但在LED芯片和封装产量方面则聚世界第一，不过产品以中低档的红光和黄光LED为主。【2】 目前国际上通常采用波长为350～470 nm的GaInN基发光二极管作为激发光源，因此要求荧光粉的激发光谱也在此范围之内。白光LED(White Light Emitting Diode，WLED)作为一种新型的绿色环保型固体照明光源，被誉为21世纪最有价值的新光源，在诸多领域有着广阔的应用前景【3、4】。 同时优质荧光粉还应该满足以下特点：发射峰集中在某些合适的波长范围内，有好的热稳定性，高量子效率和激发光吸收率，粉末颗粒细小均匀。然而，迄今为止，能满足具有宽激发带(特别是蓝光激发这一条件)的发光材料种类很少，除Ynl5012：Ce3+(YAG：Ce)【5、6】，很少有在450～480 nm蓝光激发下有较高发光效率材料的报道。因而，WLED用发光材料的研究与新体系探索已成为发

万1吨a聚二甲基二烯丙基氯化铵初步设计说明书

1万吨/a 聚二甲基二烯丙基氯化铵初步设计说明书 工程技术方案 聚二甲基二烯丙基氯化铵，是一种高分子阳离子表面活性剂，主要应用于石油开采、造纸、纺织、皮革及水处理领域。 它具有正电荷密度高、水溶性好、分子量易于控制、高效无毒、造价低廉、对环境友好，愈来愈引起人们的重视。 一般说来，均聚物分子量的聚合度越高，产品的性能就越好。 由于其合成工艺和处理过程存在差异，我国的产品质量与国外的产品存在很大的差距。 1. 反应方程式： 2. 主要副反应： 3. 原材料的理化性质： （1）氯丙烯：无色易燃液体，相对密度0.938，沸点45℃，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿和石油醚，有毒。 （2）二甲胺：无色气体或液体，相对密度0.68，沸点6.9℃，一般工业品有液体二甲胺和40%二甲胺水溶液，d=0.895，有强烈刺激性。 （3）烯丙醇：无色有刺激性气味液体，密度0.85，沸点96.9℃，溶于水、醇、醚。 NCH 2CH=CH 2H 3C H 3C +CH 2=CH-CH 2H 2C=HC-HC H 2C=HC-HC CH 3CH 3 Cl -NH H 3C H 3C +CH 2=CH-CH 22CH=CH 2H 3C H 3C +HCl CH 2=CH-CH 2-Cl +CH 2=CH-CH 3OH H 2O +HCl CH 2=CH-CH 2OH CH 2=C-CH O +1/2O +HCl

（4）烯丙醛：无色有刺激性气味液体，密度0.84，沸点53℃，水中溶解度17.5%，易溶于大多数有机溶剂中。 （5）二甲基烯丙基氯化铵：无色、易燃、易爆、易挥发的液体，密度0.712，沸点62℃，微溶于水，易溶 4.生产工艺简介 聚二甲基二烯丙基氯化铵是由二甲基二烯丙基氯化铵单体聚合而成。一般说来聚合反应中单体的纯度或杂质对聚合度影响很大，因此该产品生产分为单体合成、纯化及聚合三步完成。 单体制备可分为一步法和两步法。两步法是由等摩尔的氯丙烯和二甲胺进行亲核反应生成二甲基烯丙基胺，（油相）与盐水分离后再与等摩尔的氯丙烯在有机相中季铵化反应生成季铵盐。一步法是由2:1:1的氯丙烯二甲胺和液碱控制反应物近于中性条件下一次完成。很明显两步法消耗大量的溶剂，操作繁琐成本高，但其杂质少，聚合物质量好。一步法操作简单，成本低杂质多。近年来国内学者对一步法做了大量的研究工作，已经取得了可喜的成果。如国内的山东邹平铬兴化工，宝莫生物化工等企业均采用一步法生产单体，聚合物分子量可达30-180万，粘度在80-20000CPS收率可在93%以上。 5．工艺过程简述 将定量的氯丙烯加入到合成反应釜中，降温至0-5℃，开始交替滴加40%二甲胺水溶液和液碱。严格控制反应介质在中性条件下，温度不得超过45℃，加完料打开恒压回流阀门，升温50-60℃，在压力小于0.2MPa下反应2h，再在70℃反应1h。冷却过滤出氯化钠，然后进行负压水蒸气蒸馏，除杂，再次过滤分离出氯化钠，最后加入少量活性炭脱色过滤调质为合格单体。经检验合格的单体加入到聚合反应釜内，加入引发剂、络合剂，在70℃、小于等于0.2MPa下反应7-10h，降温加入去离子水调整到PDADMAC40%包装出厂。 一.生产规模：1万吨/年40%PDADMAC水溶液折百4000吨/a。 二.生产天数：300天/年 三.物料衡算：（投加量/日）

细乳液聚合最新研究进展

第49卷第8期2019年8月 涂料工业 PAINT&COATINGS INDUSTRY Vol.49 No.8 Aug.2019细乳液聚合最新研究进展 钟瑞英，付长清％申亮 (1.江西科技师范大学化学化工学院涂料与高分子系，南昌330013; 2.江西省水性涂料工程实验室，南昌330013) 摘要：随着高分子合成技术的迅速发展，乳液聚合法的发展创新趋势较为明显，其聚合过程对 商品聚合物的生产至关重要，所制备出的聚合物乳液可直接用作水性涂料和胶粘剂等。文中具体介 绍了细乳液聚合体系的设计方法、聚合过程及稳定机理，重点综述了近年来细乳液聚合在高固含量 细乳液制备、纳米复合材料制备(荧光聚合物纳米粒子、有机/无机纳米复合材料)及聚合物空心球或 微球制备等方面的研究进展。 关键词：细乳液聚合;应用;制备;进展 中图分类号:TQ630. 6 文献标识码：A文章编号:0253-4312(2019)08-0081-07 doi：10. 12020/j.issn.0253-4312. 2019. 8.81 Recent Progress in Mini-Emulsion Polymerization Zhong Ruiying,Fu Changqing,Shen Liang (1.Department of P olymer and Coating ^Jiangxi Science& Technology Normal University, Nanehang330013, China;2.Jiangxi Waterborne Coatings Engineering Laboratory,Nanchang330013, China) Abstract：With the rapid development of polymer synthesis technology,the development trend of emulsion polymerization is more obvious.Now its polymerization process is more important for the production of commercial available polymers.The emulsion can be directly used for waterborne coatings and adhesives,etc.The preparation technique,polymerization process and stabilization mechanism of mini-emulsion polymerization system were introduced in this paper,focusing on the recent progress of minie—emulsion polymerization in the preparation of high solid content polymer mini-emulsion,nanocomposite(fluorescent polymer nanoparticles,organic/inorganic nanocomposites)and hollow or microspheres polymer was reviewed in this paper. Key words ：minie-mulsion polymerization;application;preparation;development 20世纪70年代初，美国Lehigh大学的Ugelstad 等学者发现m，在乳液聚合中乳胶粒生成的主要方式 可以为珠滴成核，但单体珠滴必须分散得足够细。在乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)和助稳定剂十六醇 (CA)/十六烷(HD)的共同作用下，通过强力的均化作 用，可以把单体分散成单体珠滴直径为亚微米(50?*500 nm)级的细乳液，并提出了新的粒子成核机理—在亚微单体液滴中引发成核'开发了细乳液聚 合技术。 与常规乳液聚合相比，细乳液聚合在体系中引 进了助乳化剂，并采用了微乳化工艺(简称MP)，这样 使得原本较大的单体液滴（直径1 〇〇〇?5 000 nm)被 [基金项目]江西科技师范大学拔尖人才项目（2016QNBJRC007);国家自然科学基金(51563011) *通信联系人

关于导电高分子材料的研究进展

湖北汽车工业学院 本科生课程论文 《新材料导论》 论文题目关于导电高分子材料的研究进展学生专业班级 学生姓名（学号） 指导教师（职称） 完成时间

关于导电高分子材料的研究进展 摘要：与传统导电材料相比较,导电高分子材料具有许多独特的性能。导电高聚物可用作雷达吸波材料、电磁屏蔽材料、抗静电材料等。介绍了导电高分子材料的概念、分类、导电机理及其应用领域,综述了近些年来国内外科研工作者对导电高聚物的研究进展状况并对其发展前景进行了展望。 关键词：导电高分子；功能材料；导电机理；应用；述评。 自从1976年美国宾夕法尼亚大学的化学家MacDiarmid领导的研究小组首次发现掺杂后的聚乙炔(Polyacetylene,简称PA)具有类似金属的导电性以后,人们对共轭聚合物的结构和认识不断深入和提高,新型交叉学科)))导电高分子领域诞生了。在随后的研究中科研工作者又逐步发现了聚吡咯、聚对苯撑、聚苯硫醚、聚噻吩、聚对苯撑乙烯撑、聚苯胺等导电高分子。导电高分子特殊的结构和优异的物理化学性能使它成为材料科学的研究热点,作为不可替代的新兴基础有机功能材料之一,导电高分子材料在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导线和分子器件,以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术上有着广泛、诱人的应用前景。到目前为止,导电高分子在分子设计和材料合成、掺杂方法和掺杂机理、可溶性和加工性、导电机理、光、电、磁等物理性能及相关机理以及技术上的应用探索都已取得重要的研究进展。本文介绍了导电高分子的结构特征、导电机理及其应用领域,综述了近些年来导电高分子材料研究领域的进展状况。 1 导电高分子材料的分类 高分子导电材料通常分为复合型和结构型两大类： ①复合型高分子导电材料。 由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。 ②结构型高分子导电材料。 是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系，在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电，电导率一般在半导

氮(氧)化物荧光粉的研究进展

文章编号:１００１-９７３１(２０１４)１７-１７００１-１１ 氮(氧)化物荧光粉的研究进展? 周天亮１,解荣军２ (１．中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江宁波３１５２０１;２．厦门大学材料学院,福建厦门３６１００５) 摘一要:一氮(氧)化物荧光粉是半导体照明技术中至关重要的原料之一.对氮(氧)化物荧光粉近期的研究成果进行了总结,并展望了其发展方向. 关键词:一氮化物;氮氧化物;荧光粉;固态照明 中图分类号:一O６１４．３３文献标识码:A DOI:１０．３９６９/j．issn．１００１-９７３１．２０１４．１７．００１ １一引一言 作为一种主要应用于半导体(LED)照明与显示的光转换功能材料,氮(氧)化物荧光粉在不到２０年的时间里,获得了显著发展,尤其是在基于蓝光GaInN芯片的LED照明领域,氮(氧)化物荧光粉因其优异的热淬灭特性二较高的量子效率及宽色域等优点,而受到广泛关注[１-２].在制备低色温和高显色性LED方面,氮(氧)化物荧光粉更是具有传统荧光粉无可比拟的优势 氮(氧)化物荧光粉基质结构中含有共价键性较强的Si N键,电子云膨胀效应明显,使得所掺杂稀土离子的５d电子的激发态能量进一步降低,发射光谱产生明显红移[３].本文着力于梳理以往氮(氧)化物荧光粉的研究成果,力求对该领域的发展方向给出自己的观点. ２一氮(氧)化物的结构和发光性能 从晶体结构上讲,氮(氧)化物荧光粉的结构脱胎于硅酸盐二铝酸盐和硅铝酸盐等这些传统荧光粉[４].硅(铝)酸盐的基本结构单元为Si(Al)O４四面体,O可联结一个Si或桥联两个Si原子;通过在硅(铝)酸盐晶体结构中引入N原子,可得到一系列以Si(Al)-N(O)４四面体结构为基本结构单元的氮(氧)化物.其中,N 可以联结两个Si原子,也可以是３个Si原子,甚至４个Si原子[４].如图１所示,将硅(铝)酸盐的组成简化为一个平面结构(M代表金属离子,R代表任意元素),结构中增加N而形成的氮(氧)化物则是立体结构,具体表现为氮(氧)化物在晶体结构上具有更丰富的多样性和自由度,这为氮(氧)化物发光性质的调控奠定了坚实基础. 依据Si(Al)O４四面体的连接方式,硅(铝)酸盐从结构上可分为岛状二环状二链状二层状和架状,对应代表性荧光粉分别为Ca３Al２Si３O１２?Ce３＋[５]二M g２Al４Si５O１８?Eu２＋[６]二CaM g Si２O６?Eu２＋[７]二K３[EuSi３O８(OH)２][８]和BaAl２Si２O８?Eu２＋[９].由于氮(氧)化物在晶体结构特征上类似于硅(铝)酸盐,依照Si(Al)-N(O)４四面体结构不同的连接方式,氮(氧)化物也可如此分类,对应代表性的荧光粉(基质)为O -SiAlON[１０]二Ca３Si２O４N２[１１]二La５Si３N９[１２]二SrSi２O２N２[１３]二Eu２Si５N８[１４].根据目前所掌握的文献,表１给出了部分已报道氮(氧)化物荧光粉的晶体结构和发射光谱数据(掺杂稀土离子Eu２＋或Ce３＋). 图１一硅(铝)酸盐和氮(氧)化物荧光粉组成结构示意图 Fi g１Com p osition structure dia g ram of silicate(alu-minate)and nitride(nitric oxide)fluorescent p owder 一一从表１可以看出,氮(氧)化物荧光粉的发射光谱主峰位置几乎跨越整个可见光谱波段,实现了从紫光到红光的全覆盖.尤其特别的是,许多氮(氧)化物掺杂稀土元素后可实现红光发射,商业上广泛应用的红色荧光粉也都是氮(氧)化物[７８],而传统荧光粉中单掺杂稀土离子实现红光宽谱发射的较少,只有如Ca３Al２O６?Eu２＋[７９]二Ca４(PO４)２O?Eu２＋[８０]二NaM g-PO４?Eu２＋[８１]等少数几种. 每个晶体的晶体结构都从属于一特定晶系.统计表１中氮(氧)化物结构所对应的晶系(α-sialon类只统计一次)并与已收集的无机晶体[８２]进行比较(见图２),显然氮(氧)化物结构所对应的晶系分布与已知无机晶体的不一致.若假定可做荧光粉的氮化物均匀地分布在７大晶系中,则由图２可得出,除六方相外,属于其它晶系的氮(氧)化物荧光粉比例尚少,而Si(Al)-N４(O)是氮(氧)化物晶体的基本结构单元,巧合的是, Si３N４的高温相β-Si３N４与AlN的稳定结构都属于六方相.若假定不成立,则说明可做荧光粉的氮(氧)化 １００７１ 周天亮等:氮(氧)化物荧光粉的研究进展 ?基金项目:国家自然科学基金资助项目(５１２７２２５９) 收到初稿日期:２０１４-０７-０１收到修改稿日期:２０１４-０８-１５通讯作者:解荣军,E-mail:r j xie＠xmu．edu．cn 作者简介:周天亮一(１９８０－),男,内蒙古包头人,博士后,研究方向为新型荧光粉合成和性能评价.

荧光探针研究新进展

《生物工程进展》2000,Vol.20,No.2 荧光探针研究新进展 章晓波　徐　洵 (国家海洋局第三海洋研究所,厦门　361005) 摘要　自从Southern(1975)首次进行DNA探针杂交后,至今核酸分子杂交已成为分子生物学的最基本方法。Matthews和Kricka[1]总结了各种杂交方法,将其归为两大类:一是异相杂交(hetero2 geneous assay)即固相杂交,目的核酸结合于不溶性支持物上;二是同相杂交(homogeneous assay)即液相杂交,一般同时使用两个探针。为了检测杂交,寡核苷酸探针需要标记,探针的标记物有放射性同位素和非放射性标记物。固相杂交常使用放射性同位素,荧光素是一种非放射性标记物,它能检测到的DNA浓度比吸收减色测定方法所需DNA浓度低100-1000倍[2],在同相杂交中广泛用于探针的标记。最近,荧光探针研究获得了新的进展,Tyagi和Krammer(1996)建立了一种新的荧光探针-分子信标探针,并得到许多应用,我们实验室也开展了这方面的研究。本文拟对荧光探针的研究进展作一综述。 关键词　荧光探针　分子信标探针　荧光PCR 1　常规荧光探针 固相杂交中,探针非特异结合于支持物表面,降低了灵敏度。Heller等(1982)以及Heller和Morri2 son(1985)[3]最早进行了同相杂交试验,同相杂交不需支持物,减少了固定目的DNA及除去未杂交探针等操作。他们的试验中使用了两个探针,这两个探针分别与目标DNA的两个相邻区域互补,第1探针在3′末端标记,第2探针在5′末端标记,根据标记物的光谱特性,使第1标记物为第2标记物的能量供体。当探针与目标DNA杂交时,二探针彼此靠近,光吸收或化学反应激发供体标记物,通过能量转移引起受体标记物的激发,这样,第1标记物发射光的减少以及(或)第2标记物发射光的增加标志着目标DNA的存在。 后来Morris on等[3]扩展了这一方法,他们使用的两个探针互补且相应于目标DNA上同一碱基序列,一个探针在5′末端标记荧光素,另一互补探针在3′末端标记荧光素发射的淬灭剂芘丁酸(pyrenebutyrate)或磺基若丹明101(sulforhodamine101)。无目标DNA 时,两探针结合,荧光素的能量转移至淬灭剂,不产生荧光。存在目标DNA时,探针与目标DNA之间竞争杂交,由于探针与目标DNA的结合,在494-496nm 光照下,产生荧光,目标DNA浓度越高,荧光信号越强,最低可检测到4pM的目标DNA,此方法得到一些应用[2,4,5]。Cardullo等[4]在应用Morris on方法的同时,提出在两个互补探针的5′末端分别标记荧光素和四甲若丹明(T etramethylrhodamine),因为荧光共振能量转移(fluorescence res onance energy trans ferr FRET)的效率随供体和受体之间距离的-6次方而减少,当两者相距20个核苷酸(70!)即产生不明显的能量转移,因此此方法中所使用的探针长度较短,特异性降低。 2　分子信标探针 同相杂交一般同时采用两个标记探针,Tyagi 和Kramer(1996)[6]首次建立了分子信标探针(molecular beacon probe),在同一寡核苷酸探针的5′末端标记荧光素、3′末端标记淬灭剂(DABCY L)。分子信标探针能形成发夹结构,探针的噜扑环与目的DNA碱基互补,噜扑环两侧为与目的DNA无关的碱基互补的臂。无目的DNA时,探针形成发夹结构,荧光素靠近淬灭剂,荧光素接受的能量通过共振能量转移至淬灭剂,DABCY L吸收能量后以热量形式消失,结果不产生荧光。当探针遇到目的DNA 分子时,形成一个比两臂杂交更长也更稳定的杂交,探针自发进行构型变化,便两臂分开,荧光素和淬灭剂随之分开,此时在紫外照射下,荧光素产生荧光。 影响分子信标探针构型变化的参数主要有[6]:臂长、臂序列GC含量、噜扑环长度和溶液盐浓度,尤其是二价阳离子如Mg2+对两臂形成的杂交茎有较强的稳定作用,在Mg2+存在条件下,4～12个核 41

阳离子聚电解质聚二甲基二烯丙基氯化铵

阳离子聚电解质聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM) 阳离子聚电解质聚二甲基二烯丙基氯化铵的絮凝机理初探 田秉晖，栾兆坤，潘纲 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室，北京100085 收稿日期：2006—03-23 修回日期：2007．04—09 录用日期：2007—08—10 摘要：以聚二甲基二烯丙基氯化铵PDADMAC(特性粘度分别为2．7，1．4，0．7)为絮凝剂，对比PAC和PFC。通过残余浊度、Zeta电位、FI絮凝指数的测定，研究了PDADMAC对高岭土悬浊体系(浊度分别为6000，1000，200和10 NTU)的絮凝特性，并对其絮凝作用机理进行了探讨．结果表明，PDADMAC的吸附构型决定其絮凝机理在较低初始悬浊物浓度下(200 NTU)为单个颗粒物表面吸附覆盖及其“吸附电中和”絮凝模型；在高浊条件下(>1000 NTU)为单颗粒表面(Monomer)部分吸附覆盖及其“吸附架桥”絮凝模型． 关键词：絮凝；阳离子聚电解质；聚二甲基二烯丙基氯化铵 文章编号：0253-2468(2007)11-1874-07 中图分类号：X131．2 文献标识码：A 1 引言(Introduction) 在水处理技术领域中，化学絮凝法具有操作简便、净化除浊效果好、投资运行费用低、适用性广等优点而得到广泛应用，成为众多处理工艺流程中不可缺少的前置单元操作技术．其中，阳离子型有机高分子絮凝剂具有：① 阳离子度高，分子量高，絮凝效能强，用量少，适用性广；② 可以根据需要引人不同官能基团(带电基团、亲水基团和疏水基团等)，可以任意设计阳离子度和分子量；③ 易于和其它无机混凝剂或助凝剂复合，制备多元高效复合絮凝剂等优点，已成为国内外高效絮凝剂及其理论研究的热点内容(Wandrey，1999；Matsumoto，2001；Zhao，2002；Pearse，2001)． 聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)是1种应用较广的阳离子型有机高分子絮凝剂(Bowman，1979； Zhao， 2002； Tian， 2005a；2005b)．但是，以往研究中，人们更热衷于对阳离子型有机高分子絮凝剂的开发及应用，而对其应用基础研究重视不够(Yoon，2004；Besra，2003；Pascal，2005；Chen，2005)．对阳离子型有机高分子絮凝剂的反应特性和独特的絮凝性能等，在一定程度上仍沿袭传统无机盐和PAM 的絮凝反应及其凝聚机理，缺乏独立的深入研究，致使阳离子型有机高分子絮凝剂及其复合型絮凝剂在其结构设计、合成方法、物理化学改性以及复合应用过程中缺乏严谨的理论支持，导致研制开发随意性大，直接影响了高效产品制备及其絮凝效能．近年来，针对阳离子型有机高分子絮凝剂高效性的絮凝机理研究已经引起了国际上广泛的关注(Besra，2004；Zhu，2001；Harris，2000；Nishida，2002)．现有研究表明，吸附和吸附构型是影响阳离子型有机高分子絮凝剂絮凝机理的主要因素．但是，相对于传统无机盐和PAM 的絮凝反应，其基础应用理论仍有待于全面而系统地研究(Besra，2004；Zhu，2001；Harris，2000；Nishida，2002)． 本研究中，以PDADMAC(特性粘度分别为2．7，1．4，0．7)为絮凝剂，对比PAC和PFC，通过残余浊度，Zeta 电位，FI絮凝指数的测定，探讨了PDADMAC对高岭土悬浊体系(浊度分别为6000，1000，200和10 NTU)的絮凝特性，并对PDADMAC的絮凝作用机理进行了初探．

推荐-环境影响评价报告公示：二甲基二烯丙基氯化铵,二

14 环境管理及监测计划 14.1环境管理及环境监测制度现状调查 14.1.1 环境管理制度现状调查 邹平铭兴化工有限公司设有环保管理部，负责公司环境保护相关工作的开展。目前，铭兴化工已建立了《环境保护管理制度》，从环境保护日常工作管理、建设项目的环境管理、环境污染事故的处理等方面规定了各项工作制度。 公司环保管理部主要职责和任务为： 1、参与公司环境方针目标的起草和制定； 2、责公司环境管理体系运行中的组织、协调、检查和考核工作，监督环境活动的实施情况，协调解决环境问题，保证公司环境管理体系的持续有效运行； 3、负责环境保护法律、法规的获取、确定与更新； 4、负责对环境控制指标检测结果的统计； 5、负责公司环境管理制度、监测计划和环境管理方案的制定，并监督实施； 6、负责公司环保培训计划的制定； 7、负责公司污染物综合利用的管理。 车间各工序职责和任务为： 1、负责本车间环境目标和控制方案的制定； 2、规定组织生产活动，全面负责本车间生产过程的环保管理工作； 3、负责本车间环境目标、指标及管理方案的实施； 4、车间本着污染预防的原则，对生产过程进行全方位的环境管理，积极组织技术革新，技术改造和节能降耗，搞好清洁生产和污染物的综合利用，把污染降低到最低水平。 车间主任职责和任务为： 1、全面负责、组织、领导本车间环保工作，对本车间环境行为负第一责任； 2、组织制订和修改车间环保管理制度，编制车间环保措施计划，改善车间环境质量； 3、负责组织车间环保检查活动，落实纠正和在本车间的日常监督、检查工作，提出环保经济责任制考核意见、预防措施； 4、组织车间生产现场管理，减少跑、冒、滴漏现象造成的环境污染； 5、负责按公司技经指标和消耗定额组织生产，减少生产过程中污染物排放，提高资源和能源的利用率。

聚合物研究进展

驱油用耐温抗盐聚合物进展 随着高分子化学的发展，最近开发了许多新的聚合物，尤其是出现了不少新的合成水溶性聚合物。水溶性高分子化合物所具有的亲水性和其它许多宝贵的性能如粘合性、成膜性、润滑性、成胶性、鳌合性、分散性、絮凝性、减磨性、增稠性、流变性、加溶、增泡稳泡、浊点升高、保湿、营养等，正得到愈来愈广泛的应用。同时它的应用范围不断地扩大，已从原用于食品、粘接剂、涂料、凝聚剂、胶片、土木建筑、造纸、染色、词料等方面，向化妆品、药品、油墨、颜料、电子等高附加价值的精细聚合物领域扩展。 水溶性聚合物研究进展 水溶性聚合物又称水溶性树脂或水溶性高分子，是一种亲水性的高分子材料，在水中能溶解或溶胀而形成溶液和分散液。水溶性聚合物被作为一类物质研究至今仅30多年历史，它具有特殊的亲水性能。这是因为其分子中含有亲水基团，最常见的亲水基团是羧基、羟基、酰胺基、胺基、醚基等。由于它的分子量可以控制，高到数千万，低到几百，其亲水基团的强弱和数量可以按要求加以调节。而其亲水基团等活性官能团还可以进行再反应，生成具有新官能团的化合物，这类聚合物均含有亲水基与疏水基组份，所以具有两性性质。可用作增稠剂、胶凝剂、稳定剂、絮凝剂、涂料、粘合剂、乳化剂等。广泛应用于造纸、水净化、国防、石油、采矿、冶金、化纤、纺织、印染、食品、化工、农业、医药等行业及部门。水溶性聚合物研究进展 水溶性聚合物研究进展 这类聚合物总体上又可细分为水溶性聚合物、水溶性功能聚合物、水溶性聚合物树脂和高聚物水凝胶、智能性高聚物水凝胶。按照目前世界两类聚合物的技术开发以及消费状况看,仍以丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物,丙烯酸及其衍生物的均聚物和共聚物以及磺化苯乙烯类为主的多元共聚物为主导市场。 水溶性聚合物研究进展 水溶性聚合物的分类 水溶性高分子化合物可以分为四大类:有机天然水溶性高分子化合物，有机半合成水溶性高分子化合物、有机合成水溶性高分子化合物和无机水溶性高分子化合物。 通常说来，一般聚合物的制备方法也适用于水溶性聚合物的制备，但水溶性聚合物的制备也有其特殊性，水溶性聚合物制备主要以自由基方式进行均聚、共聚或接枝等获得。聚合方法按介质分类主要有水溶液聚合，有机溶剂聚合，常规乳液聚合，悬浮聚合以及80年代以来研究尤其活跃的反相微乳液聚合、反相悬浮聚合、接枝共聚、互穿/半互穿聚合物网络技术，大分子组合化学。引发方式主要有化学引发中的氧化-还原引发和非氧化-还原引发、辐射引发、光化学引发等单元型或多元复合型引发方式. 操作条件 1、苛刻条件--高温、高浓度氧化剂 （wet air oxidation简称WAO） 2、温和条件--常温、低浓度氧化剂

白光LED荧光粉概述

白光LED荧光粉概述 1 引言 在全球气候变化和能源紧张的背景下，节约能源、保护环境成为当今时代的主流，其中寻求高节能的照明光源已受到高度重视. 白光发光二极管(Light EmittingDiode, LED)具有发光效率高、能耗低(仅为白炽灯的1/8)、寿命长(可达10 万h)、无污染等诸多优点，已广泛应用于城市景观照明、液晶显示背光源、室内外普通照明等多种照明领域[1–20]，被认为是替代白炽灯、荧光灯的新一代绿色照明光源. 目前，获取白光LED 的主要有效途径有以下几种：(1)蓝色LED 芯片与可被蓝光有效激发的发黄光荧光粉结合组成白光LED[23.27]. 荧光粉吸收一部分蓝光，受激发发射黄光，发射的黄光与剩余的蓝光混合，通过调控二者强度比，从而获得各种色温的白光； (2)采用发紫外光的LED 芯片和可被紫外光有效激发而发射红、绿、蓝三基色的荧光粉，产生多色混合组成白光LED. 制备白光发光二极管大多离不开稀土荧光粉，主要有黄色荧光粉、红色荧光粉及三基色荧光粉等，因此获得化学性质稳定和性能优异的荧光粉成为实现白光LED 的关键. 本文综述了白光LED 用荧光粉的发光机理、制备方法、各种体系荧光粉及荧光粉的性能表征做了较为详细的阐述. 2 荧光粉的发光机理 发光是物质吸收的外部能量转换成光辐射的过程，是热辐射之外的一种辐射，持续时间超过光的振动周期(10?11 s). 发光材料大多数都是晶体材料，其发光性能与合成过程中化合物(发光材料基质)晶格中产生的结构缺陷和杂质有关，这种局部不完整破坏了晶体晶格的规则排列，从而形成了缺陷能级. 在外部光源激发作用下，电子就会在各种能级间跃迁，从而产生发光现象.目前，获取白光LED 的主要途径为光转换型，即利用波长为430~470 nm的InGaN 基蓝光LED 和可被蓝光有效激发的掺杂稀土的钇铝石榴石Y3Al5O12(YAG)荧光材料结合组成白光发光材料. 研究[28]发现，当YAG 的晶体结构中均匀掺入稀土元素时，其发光性能会有很大的提高. 以Ce 为例，由于其发光是由电子的5d?4f 跃迁引起的，跃迁能量受晶体环境影响较大，掺入Ce 不但可显著提高YAG 荧光材料的光转化效率和光通量，降低材料色温，还可通过调节发射光谱位置，适应不同白光色度要求. 刘如熹等[29]证实了这一理论，当YAG 中掺入稀土元素Ce 时，激发的黄光强度随Ce 含量增大而增加；Gd 取代Y 后，发射主峰有红移趋势；Ga 取代Al 时，发射主峰有蓝移趋势. 因而通过调节掺杂元素的种类及含量就可使发射主峰在一定波长内发生变化，见图1(a). 然而，此类荧光粉还存在着显色性较差、发光效率不够高、难以满足低色温照明要