分子水平信息處理研究已成為科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域和21世紀(jì)化學(xué)研究的熱點?;诨瘜W(xué)體系的分子邏輯門始于人們對分子開關(guān)與分子邏輯門之間內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識。尤其以熒光化學(xué)傳感作為分子邏輯門的計算單元發(fā)展最為迅速。熒光作為傳感信號具有高靈敏度(如單分子檢測)、可調(diào)控、檢測方便、實時監(jiān)測、快速響應(yīng)等優(yōu)勢,而備受關(guān)注。本項目基于發(fā)光分子的光學(xué)性質(zhì),以及LDHs類層狀化合物的結(jié)構(gòu)和功能的可調(diào)控性,構(gòu)筑了以LDHs為主體,發(fā)光功能分子為客體,獲得了系列LDHs基復(fù)合發(fā)光薄膜材料,實現(xiàn)了以光化學(xué)傳感器為基礎(chǔ)構(gòu)建固態(tài)分子邏輯器件的目標(biāo)。提出了固態(tài)分子邏輯材料的關(guān)鍵制備技術(shù);基于LDH基發(fā)光薄膜結(jié)構(gòu)的邏輯器件的優(yōu)化設(shè)計和構(gòu)建;特別注重單分子邏輯的多功能集成,為LDH基固態(tài)分子邏輯材料的實際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。該項目的研究結(jié)果已在Chem. Commun.,Lagmuir,Phys. Chem. Chem. Phys.,J. Phys. Chem. C,Sensor. Actuat. B 等雜志發(fā)表SCI收錄論文9篇,影響因子大于3.5為8篇。證明了所提出的設(shè)想是合理及可行的,同時得到了國際同行的肯定。
本項目提出以LDHs為主體,發(fā)光功能分子為客體,構(gòu)筑LDH基復(fù)合發(fā)光薄膜材料。以光化學(xué)傳感為研究導(dǎo)向,強化薄膜材料的發(fā)光效率、提高其光學(xué)性能,對該類復(fù)合薄膜材料的超分子結(jié)構(gòu)、能帶特征、主客體相互作用機理進行系統(tǒng)和深入研究,以期得到具有優(yōu)良傳感性能的薄膜材料。圍繞LDH基發(fā)光薄膜材料在基于熒光化學(xué)傳感的分子邏輯門的應(yīng)用開展研究。通過解決此類發(fā)光薄膜材料的可控組裝、傳感性能及固態(tài)邏輯操作中的關(guān)鍵科學(xué)問題,構(gòu)筑具有特色的研究體系,實現(xiàn)系列邏輯材料的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。
當(dāng)固體或液體的一維線性尺度遠遠小于其他二維時,我們將這樣的固體或液體稱為膜。通常,膜可分為兩類,一類是厚度大于1微米的膜,稱為厚膜;另一類則是厚度小于1微米的膜,稱為薄膜。 半導(dǎo)體功能器件和光學(xué)鍍膜是...
塑料包裝及塑料包裝產(chǎn)品在市場上所占的份額越來越大,特別是復(fù)合塑料軟包裝,已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域,其中又以食品包裝所占比例最大,比如飲料包裝、速凍食品包裝、蒸煮食品包裝、快餐食品包裝等,...
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透明耐磨薄膜材料性能優(yōu)良,應(yīng)用廣泛。本文簡述了透明耐磨薄膜的性能,種類和制備方法及研究重點和發(fā)展方向。
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最常見的塑料薄膜包裝材料 飲料包裝、 速凍食品包裝、 蒸煮食品包裝、 快餐食品包裝??這都是我們常見到的塑料 薄膜包裝材料, 給我們的生活帶來了極大的便利, 除了在食品包裝上的應(yīng)用, 還廣泛應(yīng)用于 食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。下面就為大家簡單介紹幾種最為常見的塑料薄膜包裝材料。 雙向拉伸聚丙烯薄膜 (BOPP) 雙向拉伸聚丙烯薄膜是由聚丙烯顆粒經(jīng)共擠形成片材后, 再經(jīng)縱橫兩個方向的拉伸而獲 得的。由于拉伸分子定向,所以此薄膜的物理穩(wěn)定性、機械強度、氣密性較好,透明度和光 澤度較高,堅韌耐磨,是目前應(yīng)用最廣泛的印刷薄膜。一般使用厚度為 20~40μm,應(yīng)用最 廣泛的為 20μm。其主要缺點是熱封性差,所以一般用做復(fù)合薄膜的外層薄膜,如與聚乙烯 薄膜復(fù)合后防潮性、透明性、強度、挺度和印刷性均較理想,適用于盛裝干燥食品。由于雙 向拉伸聚丙烯薄膜的表面為非極性,結(jié)晶度高,表面自由能低,因此,其印刷性能
批準(zhǔn)號 |
21571014 |
項目名稱 |
水滑石基發(fā)光薄膜的多分子邏輯門制備及其應(yīng)用研究 |
項目類別 |
面上項目 |
申請代碼 |
B0110 |
項目負(fù)責(zé)人 |
史文穎 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
北京化工大學(xué) |
研究期限 |
2016-01-01 至 2019-12-31 |
支持經(jīng)費 |
65(萬元) |
本項目提出以層狀雙羥基復(fù)合金屬氫氧化物(LDHs)剝離的納米片為主體,多熒光分子為客體,構(gòu)筑LDH基多組分熒光薄膜材料。以薄膜材料在邏輯門方面的應(yīng)用為目標(biāo),強化薄膜材料的發(fā)光性能,提高其能量轉(zhuǎn)移效率。深入分析該類多組分熒光材料的幾何結(jié)構(gòu)、能帶/能級特征、相互作用機理(主客體、客客體),以期得到具有實際應(yīng)用潛力的新型熒光輸出信號的邏輯材料。圍繞LDH基多組分熒光材料的分子邏輯門的回路構(gòu)筑、復(fù)雜環(huán)境分析、多組分底物檢測的應(yīng)用展開研究。通過解決此類發(fā)光薄膜材料的可控組裝、光學(xué)開關(guān)性能及多組分熒光邏輯門操作中的關(guān)鍵科學(xué)問題,構(gòu)筑具有特色的研究體系,實現(xiàn)系列邏輯材料的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和實際應(yīng)用。
單分子邏輯開關(guān)概述
右圖所示為單分子邏輯開關(guān)整個開關(guān)的過程,兩個氫原子位于分子中央的一個空洞內(nèi)。當(dāng)電壓脈沖注入時,兩個氫原子變換位置,如左圖所示。開關(guān)不會改變?nèi)魏沃行目斩赐獠康姆肿咏Y(jié)構(gòu)。
通過引導(dǎo)一個電壓脈沖通過分子的上下兩個尖端,在鄰近的分子(分子中心的白色物體)內(nèi)的兩個氫原子改變位置,靠電力控制整個分子的開關(guān)。這就構(gòu)成了一個基礎(chǔ)邏輯門,
計算機芯片內(nèi)的開關(guān)與光開關(guān)的作用方式一樣,用來打開和關(guān)閉電子流并將它們放到一起,構(gòu)成邏輯門,即構(gòu)成計算機處理器的電路。開關(guān)尺寸越小,電路尺寸也就相應(yīng)的小,從而有可能將更多的電路集成到一個處理器上,同時還可以提高速度和性能。
這種分子開關(guān)的出現(xiàn)使得制造尺寸超小、但是速度堪比超級計算機的芯片成為可能;甚至還有可能產(chǎn)生只有一丁點灰塵那么大或可以放到針尖上的計算機芯片。