Page 23 - 《精细化工》2019年第11期

第 36 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.36, No.11
2019 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2019

功能材料
聚二甲基硅氧烷基上转换材料的制备与光催化应用

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吴振伟，陈 佳，韩鹏举 ，陈硕然，宋飒飒，叶常青 ，王筱梅
（苏州科技大学 绿色印刷纳米光子工程技术研究中心，化学生物与材料工程学院，江苏 苏州 215009）

摘要：将光敏剂四苯基卟啉钯（PdTPP）和湮灭剂 9,10-二苯基蒽（DPA）溶解于甲苯，在 Tween 20 的乳化作用
下与去离子水配制成 O/W 上转换微乳液；进一步与二甲基硅氧烷共混，将 O/W 上转换微乳液体系负载于固化
后的聚二甲基硅氧烷（PDMS）中，制得基于三线态-三线态湮灭（TTA）机制的 PDMS 固态上转换树脂材料。
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在半导体激光器（532 nm，60 mW/cm ）激发下，固态上转换材料可发射强的绿转蓝上转换荧光，固态上转换
效率最大可达 22%。将该材料应用于光电流响应和光催化降解过程中：三电极体系在 PDMS 固态上转换树脂上
转换荧光的照射下，获得了 0.9 μA 的光电流，证明了光电流的产生源于上转换蓝光对 ZnCdS 薄膜的照射；Pt/WO 3
粉末存在和固态上转换蓝光照射的条件下，罗丹明 B 染料降解作用显著，最大光降解效率达到 82.3%。
关键词：TTA 固态上转换；光电流响应；光催化降解；聚二甲基硅氧烷；O/W 型微乳液；功能材料
中图分类号：O643.36; O644.1 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2019) 11-2171-06

Preparation and Photocatalytic Application of
Up-conversion Materials Based on PDMS

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WU Zhen-wei, CHEN Jia, HAN Peng-ju , CHEN Shuo-ran,
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SONG Sa-sa, YE Chang-qing , WANG Xiao-mei
（Research Center for Green Printing Nanophotonic Materials, Jiangsu Key Laboratory for Environmental Functional
Materials, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, Jiangsu, China）

Abstract: An O/W upconversion microemulsion was prepared by dissolving photosensitizer palladium(Ⅱ)
tetraphenylporphyrin (PdTPP) and emitter 9,10-diphenylanthracene (DPA) in toluene in the presence of
Tween 20. The O/W upconversion microemulsion system was further mixed with dimethylsiloxane and
embedded into polydimethylsiloxane (PDMS) resin to fabricate solid-state triplet-triplet annihilation (TTA)
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upconversion materials. Under the simulation of a semiconductor laser (532 nm, 60 mW/cm ), the
solid-state TTA upconversion materials showed strong blue emission with a maximum conversion
efficiency of 22%. The material was then applied in the photocurrent response and photocatalytic
degradation processes. It was found that three-electrode system obtained a photoelectric current of 0.9 μA
under the irradiation of PDMS TTA film by upconversion blue light. Remarkable degradation phenomenon
of rhodamine B was observed under the condition of Pt/WO 3 powder and solid upconversion blue light
irradiation, the maximum of the photo-catalysis efficiency can be 82.3%.
Key words: TTA solid-state upconversion; photocurrent response; photocatalytic degradation;
polydimethylsiloxane; O/W microemulsion; functional materials

[7]
上转换发光是一种反斯托克斯发光，能够将低 化 [3-4] 、太阳能发电 [5-6] 、生物成像 、有机电致发
[8]
能级的光转化为高能级的光 [1-2] ，目前已经在光催 光 等领域得到广泛研究。相对于传统的强光激发

收稿日期：2019-03-04; 定用日期：2019-05-13; DOI: 10.13550/j.jxhg.20190168
基金项目：国家自然科学基金（51603141, 51673143, 51873145）；江苏省自然科学基金（BK20160358, BK20170065）；江苏省高校自
然科学基金重大项目（17KJA430016）；江苏省“六大人才高峰”（XCL-79）；江苏省第五期“333 工程”资助（BRA2018340）；江苏省
高校“青蓝工程”
作者简介：吴振伟（1992—），男，硕士生，E-mail：549115753@qq.com。联系人：韩鹏举（1987—），男，博士，E-mail：wxyhpj@163.com；
叶常青（1985—），男，副教授，电话：0512-68326615，E-mail：yechangqing@mail.usts.edu.cn。