李治全-双光子聚合引发体系研究进展-江南大学

第三代 双光子自由基引发剂
高效双光子引发剂
双光子引发聚合机理
2 x hν800 nm
[PI]* (excited singlet state) ISC
. +. [D - π core - D]*
[D - π core - D]
2 x hν800 nm
(Intramolecular electron transfer)
ring-size effect on fluorescence
Dyes and Pigments 2008, 76, 748-53
M2K
M2CPK
M2CMK
•Z Li, N Pucher, K Cicha, et al. [J] Macromolecules, 2013, 46, 352−361.
-high spatial resolution (~100 nm) - “real“ 3D process
Nature Photonics. 2009, 3, 450-2
Lab Chip. 2009, 9, 819–27
JLMN 2011, 6, 195–8
双光子引发剂
高效双光子引发剂： 特定波长（800nm）具有较大的双光子吸收截面 （类似于Lambert-Beer定律中的摩尔消光系数）
(α-cleavage) + monomer photopolymerization
-. + . ------[Monomer]
photopolymerization
+ monomer
(Intermolecular electron transfer)
第三代 双光子自由基引发剂
Research from Wu’s group
O BNMBC
第四代 双光子自由基引发剂
功能化----水溶性双光子引发剂
第四代 双光子自由基引发剂
阳离子双光子引发剂
Science 2002, 296 (5570), 1106-1109. Chemical Communications 2009, (7), 827-829. Chemistry of Materials 2012, 24 (2), 237-244.
双光子聚合引发体系研究进展
李治全
江南大学
5 µm
5 µm
J. Appl. Phys. (2004) 95, 6072
双光子吸收
380 nm, 200 fs 760 nm, 200 fs
J. Org. Chem., 2010, 75, 3975–82 单光子吸收 双光子吸收
双光子聚合
单光子聚合 双光子聚合
New Journal of Chemistry 2006, 30 (7), 1098-1103. Dyes and Pigments 2007, 75 (1), 104-110. Journal of Physical Chemistry A 2010, 114 (15), 5171-5179
第三代 双光子自由基引发剂
wenku.baidu.com
第三代 双光子自由基引发剂
第四代 双光子自由基引发剂
功能化----提高成型分辨率
N O(CH2)4CH3 N
O(CH2)4CH3 BPDPA
OH
O2N
NO2
DBMP
N
Laser & Photonics Reviews 2013, 7 (1), 22-44. Applied Physics Letters 2007, 90 (13), 131106. Applied Physics Letters 2005, 86 (7), 071122. Journal of Materials Chemistry 2011, 21 (15), 5650-5659.
fs pulsed NIR laser polymerized material UV laser
uncured resin polymerized polymerized material material uncured resin
-max. resolution: ~ 5µm -layer by layer
活性物种量子产率高，引发活性好
具有较大双光子吸收截面的分子结构特征
Donor
电子供体
Bridge
共轭链 共平面性
Acceptor
电子受体
第一代 双光子自由基引发剂
商品化的UV光引发剂
第一代 双光子自由基引发剂
用于双光子聚合的商品化感光树脂体系
第二代 双光子自由基引发剂
染料/助引发剂体系
Journal of the American Chemical Society 2000, 122 (6), 1217-1218.