收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

偶氮聚芳醚及其稀土配合物的制备与性能研究

张宇轩  
【摘要】:偶氮聚合物因其在光存储、光开关、非线性光学材料、光调制和光机械等光子和光电信息领域表现出令人期待的应用潜力而备受关注。偶氮基团有很多独特的性能,如光致顺反异构和光致各向异性等,这些特性使偶氮聚合物具有了光诱导双折射和可形成光诱导表面起伏光栅等光响应性质。近年来,将偶氮基团引入到高玻璃化转变温度的聚合物体系成为一种提高偶氮聚合物光存储稳定性和热稳定性的有效策略。 聚芳醚类聚合物是一类综合性能优异的特种工程塑料,因其具有耐热等级高、耐辐射、耐化学药品、耐疲劳、耐冲击、抗蠕变、耐磨、耐热水性好、阻燃性好、电性能优良等优异的综合性能,在热塑性聚合物领域占有极其重要的位置。聚芳醚材料在航空、航天、核能、信息、通讯、电子电信、生物医疗、石油化工、机械制造、交通运输等高技术领域得到了成功的应用和发展。功能性的聚芳醚材料已经在质子传导膜、非线性光学材料和光波导材料等领域得到初步研究。 本论文从分子设计的角度出发,合成了一系列含有不同结构偶氮基团的单体,并通过亲核取代缩聚或接枝反应的方式,将偶氮基团引入到聚芳醚体系中,制备了一系列光响应偶氮聚芳醚材料。通过对所制备聚合物光致异构行为和光诱导双折射行为的研究,探讨了偶氮基团的结构和聚合物链段结构对偶氮聚芳醚材料光响应性能的影响。同时,我们也合成了一系列偶氮聚芳醚稀土配合物,并对其光响应性能和荧光性能进行了研究。具体研究内容如下:(1)通过磺酰氯和偶氮单酚的成酯反应合成了含单/双偶氮基团的双氟单体,基于所得双 氟单体,经亲核取代缩聚反应制备了侧链含单/双偶氮聚芳醚共聚物。该系列偶氮聚芳醚光响应材料具有良好的热稳定性和较高的玻璃化转变温度。室温条件下,在532nm偏振激光照射下,所制备的侧链含单/双偶氮聚芳醚材料可产生稳定的光诱导双折射信号。其中,侧链含双偶氮聚芳醚产生的光稳态双折射值大于侧链含单偶氮聚芳醚产生的光稳态双折射值的2倍。同时,双偶氮聚芳醚材料的稳态保留值也大于单偶氮聚芳醚材料的稳态保留值。这是由于双偶氮基团比单偶氮基团共轭更长,位阻更大。双折射对温度的依赖性研究表明,侧链含双偶氮聚芳醚材料的光稳态双折射值随着测试温度的升高呈一个先上升后下降的趋势,这是偶氮基团光致取向和无规热运动共同作用的结果。在波长为355nm的干涉激光照射下,侧链含双偶氮聚芳醚薄膜可以形成规则的光诱导表面起伏光栅。 (2)设计合成了一系列含有不同长度烷基溴的偶氮单体,并通过与含羟基聚醚砜进行亲核取代接枝反应制备了一系列含不同长度烷基侧链的偶氮聚芳醚材料。热力学性能测试结果表明,随着侧链烷基长度的增加和偶氮基团的引入,聚合物的玻璃化转变温度和热稳定性均相应下降。光致异构行为研究表明,随着烷基链长度的增加偶氮偶氮聚芳醚材料的光致异构化速率也相应增大。光诱导双折射测试表明,随着烷基链长度的增加,聚合物中偶氮基团的光取向速率也相应增加,光致取向稳定性稍有下降。得益于聚芳醚材料主链的刚性结构,所制备的含不同长度烷基侧链偶氮聚芳醚材料的稳态保留值均在82%以上。双折射信号多次写入和擦除实验结果表明,所制备的偶氮聚芳醚材料在信息存储方面有很好的抗疲劳性。 (3)设计合成了含有烷基溴的偶氮羧酸单体,并通过与含羟基聚醚砜进行亲核取代接枝反应制备了侧链含偶氮羧酸聚芳醚材料。以所制备的侧链含偶氮羧酸聚芳醚为高分子配体,1,10’-邻菲罗啉为协同配体,稀土离子Eu3+为中心离子,合成了侧链含偶氮羧酸聚芳醚稀土配合物。光致异构行为研究表明,稀土的引入降低了偶氮聚芳醚材料光致异构化程度和速率。光诱导双折射测试表明,稀土的引入降低了偶氮聚芳醚材料光致取向速率和光致取向程度,但提高了偶氮聚芳醚材料的光致取向稳定性,即提高了双折射稳态保留值。 (4)为了使偶氮基团的吸收峰与稀土离子的激发峰相分离,从在偶氮苯基团两侧增加推拉电子基团和增加偶氮基团共轭长度两种角度出发,设计并合成了两种新型偶氮双酚单体,并通过与含羧基的酚酞啉单体共聚制备了一系列侧链含羧基,主链含偶氮的聚芳醚材料。该系列主链含偶氮聚芳醚材料具有较高的玻璃化转变温度和良好的热稳定性。以该系列主链含偶氮聚芳醚材料为高分子配体,1,10’-邻菲罗啉为协同配体,稀土离子Eu3+为中心离子,成功制备了一系列主链含偶氮聚芳醚稀土配合物。紫外可见光谱测试表明,所制备的含萘基偶氮基团的聚芳醚稀土配合物中偶氮基团的吸收带与稀土配合物吸收带相分离。稳态荧光测试表明,相比于含苯基偶氮基团的聚芳醚稀土配合物,含萘基偶氮基团的聚芳醚稀土配合物的荧光强度有了很大提高。该系列主链含偶氮聚芳醚稀土配合物在干涉激光的照射下,可形成规则的光诱导表面起伏光栅。通过荧光显微镜可观察到规则的红色荧光光栅。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李建宇,张颂培,曾红;稀土配合物光转换剂研究的现状与展望[J];现代化工;1998年12期
2 梁利芳,李源英,杨燕生;苯甲酰三氟丙酮与稀土配合物的合成及性质研究[J];广西师院学报(自然科学版);1998年03期
3 郑文杰,陈填烽,杨芳;光谱学事件的时间标度与稀土配合物的荧光性质[J];暨南大学学报;2004年03期
4 王党辉;杨一心;杨一勤;赵天成;伍星;王少康;侯瑶;陈慰宗;;2-乙酰基苯并咪唑缩甘氨酸Schiff碱镨(Ⅲ)配合物的合成及性质[J];科学通报;2005年23期
5 完颜辉,董文基,李小静,冯长周,杨汝栋;稀土元素-双-4-酰基吡唑啉酮-季胺盐离子缔合型三元配合物的合成及荧光性质[J];稀土;1989年02期
6 任吉民,裴奉奎,王文韵;水溶液中羟脯氨酸稀土配合物的NMR研究[J];中国稀土学报;1990年01期
7 李林书;王瑞芬;杨燕生;李沅英;;稀土-罗丹明配合物的合成和性质的研究[J];中山大学学报(自然科学版);1991年02期
8 杨正银,王流芳,吴集贵,李兴玉;2-羰基丙酸(吡啶-4-甲酰基)腙稀土双核配合物的合成、表征及抗肿瘤活性[J];应用化学;1992年03期
9 王增林,胡宁海,牛春吉,倪嘉缵,崔爱莉;Er_2((PhCH_2COO)_6)·4H_2O的结构及热分析[J];物理化学学报;1992年05期
10 柳建学;任吉民;牛春吉;裴奉奎;王文韵;倪嘉缵;;水溶液中甘氨酰-缬氨酸与稀土配位作用及其配合物构象的NMR研究[J];化学学报;1992年02期
11 任吉民,景凤英,张善荣,裴奉奎,王文韵;混合物中稀土元素的NMR法测定[J];应用化学;1993年03期
12 王世英;于广谦;李玉良;;苯乙烯——丙烯酸共聚物载体稀土配合物的Double-Double效应[J];长春理工大学学报;1993年01期
13 王增林;牛春吉;胡宁海;倪嘉缵;;稀土与L-脯氨酸配合物的合成、表征及晶体结构[J];化学学报;1993年03期
14 毛江高,金钟声,倪嘉缵,高志昌;硝酸镧与N,N-双(苯并三唑甲基)-[2,2]及N-三唑甲基-[2,2]配合物的合成、性质和结构[J];中国稀土学报;1994年02期
15 王学智;哌啶荒酸稀土配合物的制备与性质[J];安徽机电学院学报;1997年03期
16 曲雅焕,王晓菊,郭飞军;含酰胺基团稀土配合物的红外光谱[J];光谱实验室;1999年02期
17 谢凤桐,段莉梅;稀土氨基酸混配配合物的制备条件及质谱分析[J];内蒙古民族师院学报(自然科学汉文版);2000年02期
18 冯江华,李晓晶,李欣宇,裴奉奎;核磁共振法研究DTPA-BIN稀土配合物的溶液结构[J];高等学校化学学报;2001年10期
19 李建宇,曾红,于群,曹雁平,温萍;稀土配合物-PAA-g-PE膜的荧光光谱[J];光谱学与光谱分析;2001年01期
20 杨云峰,高保娇,徐立,王晓刚;铕(Ⅲ)—4VP光致发光稀土配合物单体的制备[J];化工新型材料;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁景利;叶志强;王桂兰;陈永刚;张文珠;;细胞内生理活性组分测定用稀土配合物荧光探针研究[A];第七届全国光生物学学术会议论文摘要集[C];2010年
2 徐君;邓志敏;刘伟生;唐瑜;;β-二酮稀土配合物@凹凸棒石黏土杂化发光材料研究[A];2010中西部地区无机化学化工学术研讨会论文集[C];2010年
3 洪建权;张立新;周锡庚;;脒基双烷基稀土配合物对二氧化碳的活化[A];第十六届全国金属有机化学学术讨论会论文集[C];2010年
4 宋玉民;卞常鑫;王璞玉;;阿魏酸稀土配合物的合成及抗凝血性能研究[A];2011年中西部地区无机化学化工学术研讨会论文集[C];2010年
5 胡志家;邱薇薇;张其锦;朱冰;;稀土配合物液芯光纤的放大自发辐射现象[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 贾志欣;杨超;罗远芳;谢婵;贾德民;;维生素C稀土配合物在天然橡胶/炭黑复合材料中的防老化作用[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
7 张衍;徐海兵;;聚集诱导荧光增强功能稀土配合物[A];中国化学会第28届学术年会第6分会场摘要集[C];2012年
8 焦鹏冲;徐海兵;;通过桥联配体调控稀土配合物的结构和性能[A];中国化学会第28届学术年会第11分会场摘要集[C];2012年
9 徐海兵;;功能稀土配合物结构与性能调控[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
10 刘敏;杨瑛;;苯乙烯马来酸酐共聚体胺解产物及其大分子稀土配合物的合成与性质表征[A];2011年中西部地区无机化学化工学术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 崔放;稀土配合物的复合与组装[D];吉林大学;2008年
2 王海平;新型喹啉—酰胺型配体稀土配合物及其杂化发光材料的研究[D];兰州大学;2010年
3 樊玲;三(2,4,6-三甲基苯氧基)稀土配合物单组分催化环酯聚合与可控合成两亲性嵌段共聚物及其胶束的制备[D];浙江大学;2006年
4 梁春军;稀土配合物电致发光及有机电致发光器件模型[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
5 唐宽镇;多足配体稀土超分子配合物及其蒙脱土复合发光材料的研究[D];兰州大学;2008年
6 赵丽芳;芳香羧酸类稀土配合物的合成、表征及性质研究[D];陕西师范大学;2010年
7 于苗;新型稀土卟啉液晶化合物的合成与功能研究[D];吉林大学;2005年
8 王晓玲;5-硝基间苯二甲酸稀土配合物的制备、结构和热力学性质[D];西北大学;2010年
9 温世鹏;稀土有机配合及其复合材料的荧光性能研究[D];北京化工大学;2010年
10 朱蔚璞;杯芳烃稀土配合物和钪化合物催化内酯、环碳酸酯开环聚合研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏伟;键合型稀土铕配合物及其共聚物的合成与性能研究[D];江苏大学;2010年
2 王兴锋;酰胺型开链配体及其稀土配合物的合成、表征及荧光性质的研究[D];兰州大学;2008年
3 刘艳红;含三联吡啶的稀土及钴簇共轭桥联稀土配合物的合成与发光性能研究[D];内蒙古大学;2010年
4 王宏胜;Ⅰ、苯基乙酰甲基亚砜与稀土配合物的合成表征及光致发光 Ⅱ、苯基乙酰甲基亚砜与碱土金属配合物的合成和晶体结构[D];内蒙古大学;2004年
5 伊春丽;酰胺型多足桥联配体稀土超分子配合物的研究[D];兰州大学;2008年
6 马松涛;光致发光稀土/丙烯酸酯类聚氨酯材料的制备及性能研究[D];郑州轻工业大学;2010年
7 赵全芹;不对称三明治型酞菁稀土配合物LB膜的制备、结构表征及性质研究[D];山东大学;2005年
8 何文杰;吨酮冠醚类配体及其稀土配合物的研究[D];兰州大学;2010年
9 梁兆玲;三种有机化合物、某些稀土化合物和配合物的抗HIV活性研究[D];云南师范大学;2004年
10 刘国德;新型β-二酮类配体及其稀土配合物的合成、表征及荧光性能[D];中北大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 郑德;β晶型成核剂:拓展聚丙烯新领域[N];中国化工报;2004年
2 张兆军;“二氧化碳”解决“白色污染”[N];科技日报;2005年
3 刘莉 赵雪;用好手中这捧“土”[N];科技日报;2004年
4 李浪;稀土——新能源的宝库[N];科技日报;2000年
5 于柏林 记者 张兆军;世界首条二氧化碳聚合物生产线建成[N];科技日报;2004年
6 ;纳米稀土荧光生物标记系列新材料问世[N];中国高新技术产业导报;2005年
7 记者 王永珍;福建离子型稀土矿储量全国居前[N];福建日报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978