离子注入聚合物薄膜电导机理的研究

在颗粒型电导模型中,现有的离子注入聚合物电导公式只有低场强和高场强两种形式。作者们发现在离子注入聚合物的电导和场强关系中,可明显分成三个区域。本文根据金属颗粒电位悬浮的特点,在金属-绝缘-金属系统上,推出了低、中和高场强作用下离子注入聚合物的电导公式。并以不同As~+注入剂量的聚酯(PET)薄膜,在经过不同百分比的拉伸后,研究了电导的场强曲线、温度曲线以及颗粒间距离对电导的影响。实验结果证实了理论分析。     

离子注入聚合物介质损耗机理的研究

本文进一步讨论离子注入聚合物具有巨大的介质松弛损耗的形成机理和理论公式.作者首先评论了离子注入聚合物可能形成的损耗机理,在否定现有损耗模型的基础上,根椐霍尔效应对导电载流子的鉴别、介质损耗松弛时间温度关系与电导温度关系的一致性,以及隧道效应作用下,电子运劝具有一定速度的概念.推断介质损耗的形成在于隧道效应作用下,导电粒子之间电子的迁移.按照电子迁移形成极化性概念,考虑到电场作用下电子隧道穿透率的差异,建立极化强度的静态和动态方程,导出离子注入聚合物介质松弛损耗的公式。理论分析得到了实验结果的验证.     

水滑石与氢氧化镁纳米晶的液相法制备及其生成机制

研究了纳米晶镁铝水滑石Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O与 Mg(OH)2 的液相法制备及其物相变化.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析表明,在制备温度分别为30 ℃的低温和190 ℃的高温,可获得纯度大于99%的氢氧化镁针状纳米晶,在45~150 ℃的中间温度范围,可获得纯度大于 99%的镁铝水滑石针状纳米晶.合成温度由35 ℃提高到45 ℃时,生成物相由氢氧化镁变成镁铝水滑石相;合成温度由 170 ℃提高到190 ℃时,生成物相由镁铝水滑石相变成氢氧化镁相.提出低温时生成物的变化与瞬间生成无定形态的Mg(OH)2 有关,无定形态的Mg(OH)2 沉淀为Al13(OH)7 32 中铝离子以及CO2-3 扩散进入Mg(OH)2提供了更为有利的条件.高温时生成物的变化,是由于温度的升高,使含结晶水的镁铝水滑石纳米晶中间层中的高极性水分子堆积所要求的一定的物理条件受到破坏所致.     

聚3-丁酰基吡咯偶氮苯甲烯的非线性光学性能

通过3 丁酰基吡咯单体与4 醛基4’ 二甲氨基偶氮苯的缩聚反应合成了一种侧链含偶氮基团的新型聚吡咯甲烯衍生物———聚[(3 丁酰基吡咯 2,5 二)对二甲氨基偶氮苯甲烯](PBPDMAABE).与无取代基的聚[(吡咯 2,5 二)对二甲氨基偶氮苯甲烯]相比,该聚合物的溶解及成膜性能得到了很大的改善.PBPD MAABE的分子结构通过氢核磁共振谱和红外光谱得到了确认.由聚合物紫外 可见吸收光谱测得其光学禁带宽度为1 82 eV.采用后向简并四波混频(DFWM)技术测试了聚合物溶液与薄膜的三阶非线性光学性能,其浓度为3 65×10-5 mol/L的氯仿溶液和薄膜的三阶非线性极化率分别为 2 12×10-8 esu和 3 91×10-8esu.通过理论计算可得 PBPDMAABE 的二阶超分子极化率和非线性折射率分别为 2 68×10-25 esu 和5 47×10-7 esu.实验结果表明,PBPDMAABE具有优良的非线性光学性能.     

侧链含偶氮的聚噻吩甲烯的合成及其三阶非线性研究

为了提高聚噻吩甲烯的非线性光学性能,通过4-醛基-4'-二甲胺基偶氮苯和噻吩的缩聚反应,合成了聚噻吩对二甲氨基偶氮苯甲烷(PTDMAAB),再用PTDMAAB与四氯苯醌发生脱氢反应合成了侧链含偶氮的聚噻吩甲烯(PTDMAABQ).用红外光谱、核磁共振氢谱、紫外-可见吸收光谱对PTDMAABQ进行了结构表征.与PTDMAAB相比,PTDMAABQ的红外谱图在波数为1650cm-1附近出现肩峰,紫外-可见吸收光谱上π→π 吸收峰红移35nm,都说明了醌化反应的发生和共轭结构的形成.X衍射表明,PTDMAABQ主要呈非晶态,但存在有微小晶区;热重分析显示,PTDMAABQ的热分解温度在275℃以上;用Z scan系统研究表明,PT DMAABQ薄膜具有大的非线性折射率和三阶非线性系数,分别为4 926×10-6和3 644×10-9esu.     

联苯基取代聚噻吩衍生物的合成及其发光性能研究

为了研究侧链芳香基团对聚噻吩衍生物发光性能的影响 ,采用偶联反应合成了反应单体 3-联苯基噻吩 ,然后在三氯化铁的氧化作用下聚合 ,得到了聚 (3-联苯基 )噻吩 (PBPTH) .通过红外光谱、紫外可见光谱以及核磁共振氢谱对材料的结构进行了表征 .在紫外光谱上 ,PBPTH的最大吸收峰位于 4 0 6nm处 ,比聚(3-辛基 )噻吩 (P3OT)的吸收峰蓝移了 34nm .在荧光光谱上 ,PBPTH的光致发光峰位于 5 36 8nm处 ,比P3OT的发光峰蓝移了 32nm .研究结果表明 :由于侧链联苯基的空间位阻作用 ,导致了聚合物共轭程度的降低 ,从而造成了吸收光谱和发光谱的蓝移 ;PBPTH的发光强度与P3OT相比有了明显的下降 ,说明联苯基生色团不足以补偿共轭程度降低对发光性能的影响     

Si4+掺杂对镁铝水滑石纳米晶体结构与性能的影响

研究了Si4 掺杂对镁铝水滑石[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O阻燃剂制备的影响,讨论了以NaAlO2为铝源,不同的Si4 掺杂浓度对所得镁铝水滑石试样的相组成以及其晶粒大小和结晶状态的影响.结果表明:在Na2SiO3的掺入浓度小于等于0 012mol/L的范围内,可以成功地进行Si4 掺杂,Si4 进入到镁铝水滑石基本层中的羟基八面体空间,使镁铝水滑石晶体的颜色由白色变为天蓝色,抑制了镁铝水滑石晶体的长大.DSC TG热分析表明,Si4 掺杂提高了镁铝水滑石第二次热分解的终止温度点,将其热分解温度范围拓宽了约17℃,最终热分解物的残余量提高了5 5%,从而提高了镁铝水滑石阻燃剂的热稳定性.     

一种可溶性聚对苯衍生物三阶非线性光学性能研究

为了研究聚对苯衍生物的三阶非线性光学性能,采用三氯化铁法合成了一种对称己氧基取代聚对苯衍生物(DHO PPP),该聚合物具有良好的溶解性和成膜性.在紫外吸收光谱上,DHO PPP的三氯甲烷溶液和薄膜在波长为532 nm处具有很小的线性吸收.采用标准后向简并四波混频系统在532 nm下对该聚合物的三氯甲烷稀溶液的三阶非线性光学效应进行了研究,发现三阶非线性极化率以及非线性折射率随溶液质量浓度的增加而线性增加,而二阶分子超极化率稳定在1 78×10-30 esu附近.当质量浓度达到5 g/L时,三阶非线性极化率为6 31×10-11 esu,非线性折射率达到1 65×10-9 esu.研究结果表明,DHO PPP具有良好的三阶非线性光学性能.     

染料掺杂聚苯胺半导体薄膜的性能研究

采用电化学方法,制备了不同染料掺杂的聚苯胺薄膜,同时对染料掺杂后聚苯胺的结构和性能进行了表征,对其在紫外可见光区的吸收特性进行了研究.研究结果表明:染料掺杂后的聚合物薄膜电导率分别为:直接耐晒蓝掺杂为0.142S/cm;直接耐晒翠蓝掺杂为1.05S/cm;直接耐晒黑掺杂为0.796S/cm.直接耐晒蓝、直接耐晒翠蓝、直接耐晒黑掺杂均可使聚苯胺在可见光谱范围内的光吸收增强,可较大幅度地改善聚苯胺的光谱响应范围,同时又使得有机染料掺杂后的聚苯胺薄膜保持很高的电导率.另外,染料的种类对掺杂后聚苯胺的热稳定性有很大的影响     

侧链含偶氮非线性光学活性基团的聚酰亚胺的合成与表征

为了提高材料的非线性光学性能和偶氮染料发色团的稳定性能，通过对—硝基苯基重氮氟硼酸盐的重氮偶合反应，合成了侧链含偶氮非线性光学活性基团的聚酰亚胺材料(NLOPI)，并用红外光谱对其进行了结构表征．紫外-可见吸收光谱研究发现，在330nm和490nm处出现侧链偶氮苯发色团的特征吸收．X射线衍射图谱中的宽阔非晶包和透射电镜(TEM)非晶衍射环表明，NLOPI为非晶结构．TEM照片证明了聚合产物是均相体系．差示扫描量热分析研究表明，NLOPI的玻璃化转变温度高达297℃．热质量损失分析表明，400℃时材料只有5％的质量损失．实验结果表明，所合成的聚酰亚胺具有良好的取向稳定性和热稳定性能．