离子注入改性聚对苯乙炔的光学及电学性能

利用脱氯化氢反应制备π共轭高分子聚[2-甲氧基-5-(3′-甲基)丁氧基]对苯乙炔(MM B-PPV)。采用能量为15 keV~35 keV,剂量为3.8×1015ions/cm2~9.6×1016ions/cm2的低能氮离子(N+)对MM B-PPV薄膜进行离子注入改性研究。红外光谱显示,离子注入后分子的特征峰未发生显著变化,而在3442cm-1、1622 cm-1等处出现N-H键的振动峰;随着注入能量、剂量的增加,薄膜的紫外-可见吸收边向长波方向移动,π共轭高分子中激发态和基态间的光学禁带宽度变窄;薄膜的表面电导率随着注入能量、剂量的增加迅速提高,当注入能量为35 keV,剂量为9.6×1016ions/cm2时,表面电导率高达3.2×1-0 2S/cm,比本征态提高7个数量级以上。     

玻璃光学碱度与三阶非线性光学极化率

介绍了玻璃光学碱度的概念,讨论了玻璃光学碱度与三阶非线性光学极化率之间的变化规律,分析了二元硼酸盐、硅酸盐、锗酸盐、碲酸盐、钛酸盐玻璃系统中光学碱度与三阶非线性光学极化率之间变化的定性趋势和定量方程,总结了玻璃光学碱度的本质及其影响,对进一步研究不同玻璃系统中光学碱度与三阶非线性光学极化率之间定量关系的趋势进行了展望.     

非线性光学材料聚二乙炔及其衍生物的制备及应用

非线性光学材料聚二乙炔及其衍生物的研究已引起国内外的广泛关注。本文总结了近年来聚二乙炔及其衍生物的合成方法 ,综述了聚二乙炔及其生物在非线性光学方面的研究进展 ,并且对聚二乙炔及其衍生物在非线性光学领域的进一步应用提出了展望。     

取代二苯多烯和取代聚二乙炔的三阶非线性光学性质

为了设计新的具有较高非线性极化率和光损耗小的有机非线性光学（ＮＬＯ）材料，需要了解不同的有机结构对分子非线性的影响。在此基础之上，建议用平行对比的方法来近似估算取代二苯多烯和聚二乙炔（ＰＤＡ）的三阶非线性光学极化率。     

两种新型聚(3-丁酰基吡咯苯甲烯)的三阶非线性光学性能

通过3-丁酰基吡咯单体分别与对硝基苯甲醛和香草醛的缩聚反应,成功合成了两种新型可溶性聚吡咯甲烯衍生物——聚[(3-丁酰基吡咯-2,5-二)对硝基苯甲烯](PBPNBE)和聚[(3-丁酰基吡咯-2,5-二)(3-羟基-4-甲氧基)苯甲烯](PBPHM BE)。采用1H-NM R、FT-IR和UV-V is-N IR光谱对目标产物的分子结构进行了详细的表征。通过测试计算得到聚合物PBPNBE和PBPHM BE的光学禁带宽度分别为1.84 eV和1.48 eV。采用后向简并四波混频技术研究了聚合物薄膜的三阶非线性光学性能。结果表明,聚合物PBPNBE和PBPHM BE具有大的三阶非线性极化率,其值分别为2.10×1-0 8esu和8.65×10-8esu。     

几种新的杂环取代丁二炔类衍生物的三阶非线性光学性能

用简并四波混顿法测试了一系列新合成的丁二炔（ＰＤＡ）类衍生物的三阶非线性极化率，其γ值在１０－３４ｅｓｕ～１０－３０ｅｓｕ之间。其中ｐｏｌｙ－ＰＤＭＡ［聚５－（２－硫甲基－４－甲基）－嘧啶基－戊二炔－１－醇－α－甲基丙烯酸甲酸］的χ（３）值为１２７．１５８×１０－１３ｅｓｕ（０．５３２μｍ），对应的γ值为１１８４５．１９８×１０－３４ｅｓｕ，已接近目前文献所见的最大值１０－２９ｅｓｕ数量级。从ｐｏｌｙ－ＰＤＭＡ的ＵＶ－ｖｉｓ吸收光谱（λｍａｘ，＝３０７ｎｍ）及透射率（０．５３２ｕｍ，Ｔ＝０．０６５）来看，虽所测得的为部分共振γ值，但也是不同寻常了。     

含苯并硒二唑组分的聚对苯撑乙炔类共轭聚合物的合成及性能研究

通过钯催化的Sonagashira偶合反应合成出了3种带有不同链长烷氧基侧链,主链中含有2,1,3-苯并硒二唑纽分的聚苯乙炔类共轭聚合物并对其化学结构进行了表征确认.此类聚合物在常用的有机溶剂中具有较好的溶解性和成膜性.通过紫外可见光谱、荧光光谱、循环伏安等对所得聚合物的基本性能进行了探讨.聚合物P7、P9和P12在溶液状态下的紫外吸收分别为421、450和450nm,相对应最大发射分别位于475、482和481nm;固态下聚合物的吸收分别为433、486和486nm,相对应最大发射为575、583和590nm.聚合物的循环伏安测试表明聚合物P7、P9、P12的起始电位为1.19、1.19、1.18V.聚合物非线性光学性能研究表明取代基为十二碳烷氧基的聚合物显示出了良好的三阶非线性光学性能,其三阶非线性光学系数为3.54×10-12esu.     

离子注入聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔薄膜的改性研究

采用能量为 ( 10～ 35 )keV ,剂量为 ( 3 0× 10 15～ 4 8× 10 17)ions/cm2 的氮离子 (N+)对聚 ( 2 甲氧基 5 辛氧基 )对苯乙炔 (PMOCOPV)进行离子注入改性。PMOCOPV薄膜的电导率随注入离子能量和剂量的增加而迅速提高。当注入N+的能量为35keV ,剂量为 4 8× 10 17ions/cm2 时 ,PMOCOPV薄膜的电导率为 0 0 96S/cm ,比本征态的电导率提高了 7个数量级。通过超高阻测试仪研究了PMOCOPV薄膜表面电导率与温度的关系 ,发现N+注入PMOCOPV薄膜的电导活化能为 0 15 6eV。离子注入PMOCOPV薄膜的电导率的环境稳定性优于I2 和FeCl3 掺杂的PMOCOPV。对离子注入PMOCOPV薄膜的导电机理进行了初步探讨。     

3种偶氮化合物的合成及三阶非线性光学性能

合成了3种1,3,4-噻二唑偶氮化合物,其中1种为新化合物,用IR、1H NMR和元素分析表征了其结构.采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了化合物在非共振状态下的三阶非线性光学性能.它们的三阶非线性光学极化率X(3)为(3.84～3.95)×10-13esu,非线性折射率n2为(7.07～7.27)×10-12esu,分子二阶超极化率γ为(3.56～3.72)×1031esu,响应时间τ为101fs.探索了化合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响.引入离域能小的芳杂环,形成吸供构型,增大取代基的吸或供电子能力等有利于获得较大的三阶非线性光学性能.     

有机功能色素类化合物的合成与三阶非线性光学性能

设计并合成了苯并二呋喃酮、双偶氮-9,10-蒽二酮、苯并噻蒽以及偶氮-1,3,4-噻二唑4个系列的有机色素类化合物,并用UV,IR,1H NMR和元素分析表征了结构.采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了化合物的三阶非线性光学性能.它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为2.64～3.95×10-13esu,非线性折射n2为4.85～7.27×10-12esu,分子二阶超极化率γ为2.85～3.72×10-31esu.探索了化合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响.长的共轭链、吸供取代基和杂环的引入、取代基强的供电子或吸电子能力等因素有利于获得较大的三阶非线性光学性能.     

Gilch法合成聚对苯乙炔缺陷及分子量的控制

聚对苯乙炔及其衍生物由于具有独特的导电性和荧光特性,目前广泛应用于有机光致器件、激光器件以及光探测器等领域.Gilch法合成聚对苯乙炔材料中往往存在缺陷,这些缺陷对材料及器件的光电性能产生影响.综述了控制PPV凝胶及苄基-二苯乙炔缺陷的方法,介绍了PPV分子量的影响因素.     

聚对苯乙炔/Eu（phen）_2Cl_3杂化材料的合成及光学性能

采用原位脱氯化氢缩合聚合法制备了聚（2-甲氧基-5-辛氧基）对苯乙炔/二元稀土配合物Eu（phen）2Cl3（PMO-COPV/Eu（phen）2Cl3）杂化材料。红外光谱证实了在Eu（phen）2Cl3表面的包覆层为PMOCOPV。紫外-可见吸收光谱表明与PMOCOPV相比,PMOCOPV/Eu（phen）2Cl3的...     

可溶性聚对苯乙炔共聚物的合成及性质

采用脱氯化氢法,从１,４－双氯甲基－２,５－二甲基苯（ＢＣＭＤＭＢ）和１,４－双氯甲基－２－甲氧基－５－己氧基苯（ＢＭＭＯＨＯＢ）分别合成出了聚（２,５－二甲基）对苯乙炔和聚（２,５－乙氧基）对苯乙炔;并对ＢＣＭＤＭＢ和ＢＣＭＭＯＨＯＢ的共聚进行了研究。结果表明,随着单体摩尔比率Ｒ（Ｒ＝ＢＣＭＤＭＢ／ＢＭＣＭＯＨＯＢ）的减小,共聚物的溶解性能增大,当Ｒ＝２／９时,共聚物在室温下可溶于氯仿中,成膜性     

取代基对聚对苯乙炔类衍生物合成及性能的影响

利用有机可溶性前聚物法，合成了不同烷氧基取代的聚对苯乙炔类导电聚合物。研究了取代基对单体转化率、前聚物产率和分子量及共轭聚合物导电率等因素的影响，并利用红外、紫外光谱及热失重等手段对前聚物和产物进行了表征。实验结果表明，单体转化率、前聚物产率及分子量随取代基增长而下降，产物导电率则随取代基增长而增大，丁氧基取代聚对苯乙炔导电率可达７４．８Ｓｃｍ＾－１（Ｉ２掺杂）。     

可溶性聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔的制备及性能

通过双醚化反应、氯甲基化反应和强碱诱导的脱氯化氢反应,制备出可溶性聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔(PMOCOPV)。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(1H-NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和凝胶渗透色谱(GPC)对PMOCOPV的结构进行表征。研究表明,PMOCOPV在三氯甲烷中具有良好的溶解性,利于成膜。热性能研究表明其热稳定性良好,起始分解温度约为200℃。荧光光谱研究表明,PMOCOPV具有优良的光致发光性能,其最大发射波长为641 nm,荧光寿命为7.5×10-10s。     

溴甲基化法合成聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)对苯乙炔]

以对甲氧基苯酚和溴代异辛烷为原料,经醚化、溴甲基化、脱溴化氢反应,成功合成聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)对苯乙炔](MEH-PPV),其数均分子量为5.7×104。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(1H-NMR)及紫外可见分光光谱(UV-Vis)对中间产物及MEH-PPV进行结构表征,结果表明,合成的中间产物和MEH-PPV分子结构与文献报道的一致。     

离子注入改性聚[2-甲氧基-5-(3''''-甲基)丁氧基]对苯乙炔微观结构与性能

采用低能氮正离子(N )对π共轭高分子聚[2-甲氧基-5-(3'-甲基)丁氧基]对苯乙炔(MMB-PPV)薄膜进行离子注入改性,注入剂量为9.6×1016 ions/cm2,能量为30 keV.利用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线衍射、透射电镜及热失重等手段对离子注入改性MMB-PPV薄膜的微观结构及热学性能进行研究.红外光谱显示,注入后分子侧链烷氧取代基的C-H振动峰强度减弱,同时在3442、1622 cm-1等处出现了N-H键的振动峰;薄膜的紫外-可见吸收光谱向长波方向移动,且在可见光区范围内的吸收强度增加;离子注入使聚合物分子链排列更加规整,取向度明显增大,结晶性能大大改善;经过离子注入后,聚合物材料的初始分解温度由未注入时的245.64 ℃提高至280.52 ℃,分子的热稳定性能显著增强.     

3种具有D-π-A-π-D构型化合物的合成及三阶非线性光学性能

合成了3种新的D-π-A-π-D构型的2,6-双[(取代苯基)偶氮]蒽醌化合物,并用IR,1H NMR和元素分析表征了其结构.采用飞秒激光,运用简并四波混频(DFWM)法,研究了化合物的三阶非线性光学性能.它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为(3.75～3.93)×10-13esu,非线性折射率n2为(6.90～7.24)×10-12esu,分子二阶超极化率γ为(3.52～3.84)×10-31esu,响应时间为94～108fs.分析了化合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响.     

用计算机化的快速测量装置探测LB膜的分子二阶非线性光学极化率

ＬＢ膜上有机分子材料的分子二阶非线性光学极化率的测量，属于微弱信号探测，接收装置要求严格。本文利用二次谐波方法，测量单层ＬＢ膜上分子的分子二阶非线性光学极化率。装置中利用滤光片和暗盒，成功的解决了非倍频光对倍频光的干扰。使用计算机技术改进了接收装置，用软件对倍频信号进行处理，压低了随机误差。同时利用计算机计算出分子二阶非线性光学极化率，解决了测量后再计算的问题。这样可在测量时直接得知样品的详细信息，随时改变测量参数。从而提高了测量速度。经过对盐ＬＢ膜的实际测量，证明了装置的可靠性和快速性。