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基于螺吡喃分子构建电致变色与电致化学发光双功能响应体系

作为一种典型的光致变色荧光分子,螺吡喃(SP)得到了研究者的广泛关注和系统研究。通过修饰与改性,SP可实现力致变色、溶剂变色、pH变色等多种外界刺激诱导响应,然而人们对其电致变色的研究相对较少,电致化学发光(ECL)的研究更尚无报道。


为了拓展SP这一明星分子的功能出口与应用范围,北京化工大学卫敏教授(点击查看介绍)、闫东鹏教授(点击查看介绍)课题组借助导电的二维层状双金属氢氧化物(CoAl-LDHs),将表面活性剂包裹改性后的SP分子通过层层自组装的方式固载于ITO玻璃表面,得到SP/CoAl-LDHs复合薄膜电极。该电极在外加电压的条件下发生SP的开环异构化,薄膜由无色状态变为鲜艳的红色,并在断电后恢复到初始状态。该体系表现出良好的光、电化学稳定性和灵敏度,30个循环后薄膜紫外吸收强度仅降低9.6%,从而获得一类基于SP分子和LDHs材料的电致变色开关


该复合薄膜电极同时表现出令人惊喜的ECL响应效果,其ECL信号连续、稳定、可逆,最高强度可达到300 a.u。引入共反应剂(nitrobenzoxadiazolyl)后,整个体系的ECL强度提高2倍以上。借助该薄膜电极的ECL信号,作者实现了其对温度和Zn2+的双功能传感与响应,有望在智能响应、生物传感、痕量检测等领域得到进一步的应用。


这一成果近期发表在Chemical Communications 上,文章的第一作者是北京化工大学的李智雄博士。


该论文作者为:Zhixiong Li, Yuqiong Zhou, Liuqi Peng, Dongpeng Yan, Min Wei

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A switchable electrochromism and electrochemiluminescence bifunctional sensor based on the electro-triggered isomerization of spiropyran/layered double hydroxides

Chem. Commun., 2017, 53, 8862, DOI: 10.1039/C7CC04421F


指导教师简介


卫敏,女,教授,博士生导师;2001年于北京大学获得理学博士学位,2008年从事佐治亚理工学院访问学者,2001年至今于北京化工大学从事二维插层化学与功能材料的研究;研究方向为:(1)超分子插层结构功能材料的结构设计、组装与性能调控;(2)新型催化材料的结构设计和性能研究;近5年以通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater. 等刊物发表SCI收录研究论文100余篇,他引6700余次;作为共同卷主编为Structure and Bonding 编辑第166卷,参与撰写专著2部;申请国际专利2项,申请国家发明专利30余项(已获授权25项),构筑了较为完整的自主知识产权体系;作为第一完成人获2015年中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖;2012年获国家杰出青年基金资助,2017年入选百千万人才计划。


卫敏

http://www.x-mol.com/university/faculty/8792

闫东鹏

http://www.x-mol.com/university/faculty/8797


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