Filmfotosensibilisator:Meget effektiv singlet-iltgenerering

Fotosensibiliseret generering af singlet oxygen har tiltrukket sig stor interesse for at nå applikationer på forskellige områder på grund af dets høje biologiske aktivitet og stærke oxidation, herunder organisk syntese, spildevandsrensning, og fotodynamisk terapi (PDT). Selvom singlet oxygen kan produceres på en række forskellige måder, triplettilstandsenergioverførsel fra nogle organiske molekyler under lysbelysning er en af ​​de mest effektive og kontrollerbare måder at producere de aktive oxygenarter på, hvor de organiske stoffer kaldes fotosensibilisatorer.

Derfor, fotosensibilisatorernes ydeevne spiller en afgørende rolle i produktionen og anvendelsen af ​​singlet oxygen. Indtil nu, koordinerede forbindelser baseret på polypyrrol er de mest almindeligt anvendte og undersøgte fotosensibilisatorer. Imidlertid, disse fotosensibilisatorer bruges normalt i opløsning eller suspension, og næsten ikke brugt i fast tilstand. Ud over, de lider også af lav fotokemisk stabilitet og lav absorptionseffektivitet af synligt lys, hvilket yderligere kan begrænse deres praktiske anvendelser. Derfor, udvikle høj ydeevne, faststof brugbare fotosensibilisatorer af molekylært oxygen er stadig en udfordring.

I de sidste to årtier, Fang-gruppen fra Shaanxi Normal University har været dedikeret til at skabe fluorescensfølsomme filmmaterialer og de relevante filmenheder. En række fluorescerende film er blevet skabt og anvendt til sensor/detektor udviklinger. I dette arbejde, de udviklede en unik filmbaseret fotosensibilisator, hvor et ikke-planart spirofluorenholdigt perylenbisimid (PBI)-derivat blev syntetiseret og anvendt som det aktive lag.

Fotofysiske egenskaber og singlet-iltproduktionsydelse viste, at ACQ-effekten effektivt undgås på grund af den bevidst indførte steriske effekt, fører til ideel fluorescensemission i fast tilstand. Filmen viser også stor fotokemisk stabilitet og høj absorptionseffektivitet i området med synligt lys, lægger grundlaget for, at de kan bruges i fast tilstand. I mellemtiden filmen viser stor effektivitet i lysproduktion af singlet oxygen, og kan derved med held anvendes til sterilisering.

Den høje ydeevne tilskrives delvist tilstedeværelsen af ​​en rigdom af molekylære kanaler i filmens adlay på grund af den ikke-planære struktur af den syntetiserede fluorofor, som menes at være nødvendig for masseoverførsel, et forudsætningskrav for effektiv singlet-iltproduktion.

Sammenlignet med rutinemæssige fotosensibilisatorer, der anvendes i opløsning eller suspension, den filmbaserede besidder en række fordele. Det er:(1) genanvendeligt, (2) kontamineringsfri, og (3) giver mulighed for fremstilling af anordninger, som skal give praktiske anvendelser. Yderligere undersøgelser viste, at den effektive fotoproduktion af singlet-ilt også kan realiseres ved at bruge en lille og billig LED-lampe som lyskilde og som filmstøtte. Den konceptuelle enhed forventes at kunne bruges til PDT, vandrensning, sterilisering, antisepsis, etc.