单线态氧(1O2)是一种常见的活性氧物质,已广泛应用于废水处理、光化学合成和光动力治疗中。本研究合成了一种双核金属[Re(I)基组分和Gd(III)基组分]光敏剂,并将其掺杂到聚合物纤维膜中以生成1O2。Re(I)基组分负责将3O2直接转化为1O2的光敏反应,而Gd(III)基组分作为辅助部分通过其三重态激发配体的协同效应协助3O2向1O2转化。仔细记录、讨论和比较了这种光敏剂(表示为Re-Gd)及其纤维膜(表示为Re-Gd@PVP)的光物理参数。研究发现,掺入纤维膜后,Re-Gd的激发态寿命和光稳定性均得到提高,有利于1O2的产生。Re-Gd在固态条件、溶液和纤维膜中的1O2生成性能比较表明,静电纺丝膜确实提高了1O2生成性能。此外,通过将Re-Gd@PVP薄膜与没有协同效应的含单核金属光敏剂的参考薄膜进行比较,证实了协同效应对提高1O2产生效率的积极因素。
图1.(A)固态和DMF溶液中Re-Gd的发射光谱,以及77K时Gd-TF的发射光谱。(B)固态和DMF溶液中Re-Gd的发射衰减动力学。
图2.Re-Gd@PVP[3wt%(A,C);5wt%(B,D)]的SEM图像,Re-Gd@PVP[5wt%(E)]的Re元素分布图,以及Re-Gd@PVP[5wt%(F)]的荧光显微镜图像。
图3.(A)Re-Gd(在DMF中)、PVP和Re-Gd@PVP的吸收光谱。(B)Re-Gd@PVP的发射光谱。
图4.(A)Re-Gd@PVP的发射衰减动力学。(B)固态和DMF溶液中的Re-Gd以及Re-Gd@PVP的发射稳定性监测。
图5.以下样品处理的DPBF溶液的吸收光谱:在溶液中的Re-Gd(A)和固态Re-Gd(B),Re-Gd@PVP[3wt%(C)]和Re-Gd@PVP[5wt%(D)],以及它们的吸光度变化监测(E)。