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利用单分子光学探针测量幂律分布的聚合物动力学

李斌 张国峰 景明勇 陈瑞云 秦成兵 高岩 肖连团 贾锁堂

利用单分子光学探针测量幂律分布的聚合物动力学

李斌, 张国峰, 景明勇, 陈瑞云, 秦成兵, 高岩, 肖连团, 贾锁堂
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  • 研究聚合物薄膜纳米尺度的动力学特性对于高性能材料的制备具有重要的意义.本文利用尼罗红单分子作为光学探针吸附在聚丙烯酸甲酯(PMA)聚合物链上,研究该聚合物薄膜的动力学特性.通过单分子散焦宽场荧光成像显微镜技术测量了单分子随PMA聚合物链转动弛豫的三维再取向特性,当环境温度高于PMA的玻璃点温度19 K时,发现处于PMA聚合物薄膜中的单分子光学探针的转动态和非转动态的持续时间概率密度服从指数截止的幂律分布.研究结果表明该温度下PMA聚合物薄膜的纳米环境动力学仍存在空间和时间异构性.
      通信作者: 肖连团, guofeng.zhang@sxu.edu.cn;xlt@sxu.edu.cn
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB921603)、国家自然科学基金(批准号:61527824,11434007,11374196,11404200,11504216,U1510133)、教育部长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT13076)、中国博士后科学基金(批准号:2014M550151)和山西省留学回国人员科技活动择优项目资助的课题.
    [1]

    Orrit M, Ha T, Sandoghdar V 2014 Chem. Soc. Rev. 43 973

    [2]

    Janssen K P F, de Cremer G, Neely R K, Kubarev A V, van Loon J, Martens J A, de Vos D E, Roeffaers M B J, Hofkens J 2014 Chem. Soc. Rev. 43 990

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    Kern A M, Zhang D, Brecht M, Chizhik A I, Failla A V, Wackenhut F, Meixner A J 2014 Chem. Soc. Rev. 43 1263

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    Yoo H, Furumaki S, Yang J, Lee J E, Chung H, Oba T, Kobayashi H, Rybtchinski B, Wilson T M, Wasielewski M R, Vacha M, Kim D 2012 J. Phys. Chem. B 116 12878

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-14
  • 修回日期:  2016-07-31
  • 刊出日期:  2016-11-05

利用单分子光学探针测量幂律分布的聚合物动力学

  • 1. 山西大学激光光谱研究所, 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 太原 030006;
  • 2. 山西大学极端光学协同创新中心, 太原 030006
  • 通信作者: 肖连团, guofeng.zhang@sxu.edu.cn;xlt@sxu.edu.cn
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB921603)、国家自然科学基金(批准号:61527824,11434007,11374196,11404200,11504216,U1510133)、教育部长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT13076)、中国博士后科学基金(批准号:2014M550151)和山西省留学回国人员科技活动择优项目资助的课题.

摘要: 研究聚合物薄膜纳米尺度的动力学特性对于高性能材料的制备具有重要的意义.本文利用尼罗红单分子作为光学探针吸附在聚丙烯酸甲酯(PMA)聚合物链上,研究该聚合物薄膜的动力学特性.通过单分子散焦宽场荧光成像显微镜技术测量了单分子随PMA聚合物链转动弛豫的三维再取向特性,当环境温度高于PMA的玻璃点温度19 K时,发现处于PMA聚合物薄膜中的单分子光学探针的转动态和非转动态的持续时间概率密度服从指数截止的幂律分布.研究结果表明该温度下PMA聚合物薄膜的纳米环境动力学仍存在空间和时间异构性.

English Abstract

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