D-π-A 星型分子的合成及非线性光学性质

以苯基为中心, 通过 Suzuki 偶联反应引入两个电子给体(D)单元三苯胺和电子受体(A)单元菲并咪唑, 合成了新的 D-π-A 星型分子(Y), 其结构通过NMR、ESI-MS 及元素分析进行了表征;通过紫外可见吸收光谱、荧光光谱、荧光量子产率、理论计算以及 Z 扫描测试技术对该分子的三阶非线性光学性质进行了研究。结果表明, 分子Y的荧光量子产率 (ϕ) 可达 0.77, 双光子吸收截面 (σ₂) 为120GM, 三阶非线性折射率(n₂)为9.0×10^-7cm²/GW, 可见该化合物具有较好的非线性光学性质, 为非线性光学材料的分子设计提供了一定的思路。     

新型有机／无机聚合物网络的合成与二阶非线性光学

合成了含双官能团的生色团4‘-(N，N-二羟乙基）氨基-4-硝苯基偶氮苯（DR19），采用溶胶-凝胶方法，通过“两端”交联设计合成了光学性能良好的二阶非线性新型有机/无机复合聚合物网络，经过极化交联后，其在室温和较高温度下均具有良好的二次谐波产生（SHG）稳定性，表明该交联聚合体系能形成致密的硅-氧网络，从而有效地抑制了生色团分子的取向松驰。     

含CdS/偶氮分子的PMMA/SiO_2纳米复合二阶非线性光学材料的制备与性能

以γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,用溶胶-凝胶法合成了含4-(4′-对硝基偶氮苯)-3-氨基-苯胺(DAB)生色团的键合型有机/无机复合非线性光学材料。以掺杂的方式引入表面用AOT修饰的纳米CdS微粒。在160℃、6000V条件下经电晕电场极化后,只含DABASD的聚合物膜极化后序参数Ф值为0·278,二阶非线性光学系数(d33)值为7·784×10-9esu,含CdS/DABASD的聚合物膜极化后序参数Ф值为0·375,d33值为7·556×10-7esu。在150℃、7000V条件下经电晕电场极化1h后d33可达8·638×10-7esu。这种有机生色团与无机玻璃键合形成的交联网络结构中,无机玻璃的刚性三维结构能有效抑制NLO生色团的极化松弛。去极化实验结果表明,复合材料的非线性光学性能的常温稳定性好,在100℃放置400h序参数仍保持初值的95%以上。     

含CdS/偶氮分子的PMMA/SiO2纳米复合二阶非线性光学材料的制备与性能

以γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,用溶胶-凝胶法合成了含4-(4′-对硝基偶氮苯)-3-氨基-苯胺(DAB)生色团的键合型有机/无机复合非线性光学材料。以掺杂的方式引入表面用AOT修饰的纳米CdS微粒。在160℃、6000 V条件下经电晕电场极化后,只含DABASD的聚合物膜极化后序参数Ф值为0.278,二阶非线性光学系数(d₃₃)值为7.784×10^-9esu,含CdS/DABASD的聚合物膜极化后序参数Ф值为0.375,d₃₃值为7.556×10^-7esu。在150℃、7000 V条件下经电晕电场极化1h后d₃₃可达8.638×10^-7esu。这种有机生色团与无机玻璃键合形成的交联网络结构中,无机玻璃的刚性三维结构能有效抑制NLO生色团的极化松弛。去极化实验结果表明,复合材料的非线性光学性能的常温稳定性好,在100℃放置400 h序参数仍保持初值的95％以上。     

氟代苯并[d][1,2,3]三氮唑基共聚物的合成与光伏性能研究

以引达省并二噻吩(IDT)作为电子给体单元(D),噻吩并[3,2-b]噻吩(TT)作为π-桥基团,氟代苯并[d][1,2,3]三氮唑(FFTAZ)作为电子受体单元(A),设计合成了一种D-π-A型宽带系交替共聚物:PIDT-DTTFFTAZ,并对其吸收特性、电化学特性、能级和光伏性能进行了测试及研究。研究显示,PIDT-DTTFFTAZ的光学带隙(E_g)为2.02 e V,以PIDT-DTTFFTAZ作为给体和[6,6]苯基-C_(61)-丁酸甲酯(PC61BM)作为受体(PIDT-DTTFFTAZ∶PC_(61)BM=1∶1.5)制备了聚合物太阳能电池,测得其开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)和填充因子(FF)分别为0.86 V、4.91 mA·cm~(-2)和38.01%,能量转换效率(PCE)达到1.61%。     

新型聚氨酯非线性光学纳米杂化材料的制备和表征

利用溶胶—凝胶法将硅烷染料、含硅氧烷的聚氨酯与TEOS共水解—缩合首先制备了新型聚氨酯非线性光学纳米杂化材料(PU—DR 19—SiO2),并用IR、SEM、TEM、UV—Vis和DSC—TGA对其结构和性能进行了表征。结果显示:材料中有机相与无机相以共价键相连,没有发生相分离,其中非线性较好的DR 19生色团含量可以调控,且材料的Tg较纯NLO/PU有显著增加,可以用来制备性能优良的二阶非线性光学器件。     

ASD/SiO2-TiO2有机/无机二阶非线性光学杂化材料的研究

利用溶胶-凝胶法合成了一种新型的稳定的有机/无机二阶非线性光学杂化材料,研究了其组成相区和有机生色团在成膜后的取向稳定性。     

1-正-丁氧基-2,5-二甲基-4-(4''''-硝基苯基偶氮)苯的合成及表征

以对硝基苯胺、亚硝酸钠、2,5-二甲基苯酚和正溴丁烷为原料,采用重氮-偶合反应方法,合成了一种含偶氮基团的非线性生色团有机分子:1-正-丁氧基-2,5-二甲基-4-(4'-硝基苯基偶氮)苯.分别用FTIR、UV-vis和XRD对其化学结构和性能进行了分析和表征.红外光谱图中2 930、2 860 cm-1处出现的-C4H9特征吸收峰和紫外光谱中400 nm左右出现的峰是-N=N-特征吸收峰,表明1-正-丁氧基-2,5-二甲基-4-(4'-硝基苯基偶氮)苯已成功合成.X射线衍射测试结果表明1-正-丁氧基-2,5-二甲基-4-(4'-硝基苯基偶氮)苯为液晶分子.该生色团分子的成功合成为研究高性能聚合物光折变材料体系提供了良好助剂.     

壳聚糖基二阶非线性光学聚合物膜

以壳聚糖为基础聚合物,二羟甲基二羟乙基脲为交联剂,采用离子型生色团制得了一种新型二阶非线性光学聚合物膜,其表面平整度为0．19nm,初始非线性光学系数为1．11pm／V,放置5d后仍为0．83pm／V。     

Nonlinear optic polymer film based on cellulose derivativer

纤维素衍生物基非线性光学聚合物膜周立民,王得宁(华东理工大学材料科学与工程学院,上海200237)以二乙酸纤维素为基础聚合物,三羟甲基三聚氰胺(TMM)或六羟甲基三聚氰胺(HMM)为交联剂,制得含正离子生色团的二阶非线性光学聚合物。结果表明,以HMM为交联剂制得的非线性光学聚合物的驰豫行为强于采用TMM者,这与小分子物质的存在及HMM的自缩合能力较强有关。