新型联苯酯类液晶的合成及其性能研究

以溴代烷、4-羟基苯甲酸和3,3',5,5'-四甲基联苯二酚为原料经Williamson醚化、羧酸酰化和酯化反应合成了一个系列的对称联苯酯类液晶共6个化合物,并用FT-IR和1HNMR对产物进行结构表征.通过差示扫描量热仪(DSC),热台偏光显微镜(POM)和X射线粉末射线衍射仪(XRD)研究了它们的相行为,并讨论了分子结构对液晶行为的影响.为进一步研究液晶性能奠定了良好的基础.     

3,3'''',5,5''''-四甲基联苯胺与钼磷酸纳米晶分子杂化材料的合成与表征

以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)与Keggin结构钼磷酸H3PMo12O40杂化,合成得到新型分子杂化材料,经元素分析及IR、ICP、XRD等手段表征,确定其分子结构为(TMB)3PMo12O40,TEM显示该分子杂化材料颗粒直径在40nm～60nm,分布均匀,属球形颗粒纳米晶,UV-vis和ESR谱证明(TMB)3PMo12O40分子杂化材料为电荷转移型超分子化合物,并具有显著的光敏性和电催化活性.     

3,3',4,4'-联苯四胺改性邻苯二甲腈树脂及其复合材料性能

采用3,3’,4,4’-联苯四胺(LBS)与联苯型邻苯二甲腈树脂(BPh)进行预聚反应制备改性联苯型邻苯二甲腈树脂预聚物(BLBS)。利用红外光谱法、差示扫描量热仪、旋转流变仪和热重分析对BLBS的固化行为、流变性能和耐温性能进行研究。结果表明,BLBS最低可在240℃前开始固化,但仍需要较高的温度才能固化完全;BLBS-3固化物在氮气和空气氛围中的质量损失5%时的温度(T_d5)分别为549.4℃和555.6℃。石英纤维增强BLBS复合材料(QF/BLBS)具有优异的力学性能和耐热性能,玻璃化转变温度(T_g)大于500°C,室温弯曲强度和层间剪切强度分别为711.5 MPa和48.5 MPa,400℃热处理2 h后弯曲强度和层间剪切强度分别为680.5 MPa和31.3 MPa。     

2,3,3'',4''-联苯四酸二酐的制备及其聚酰亚胺的合成

以3/4-氯代邻苯二甲酸酐为原料,镍络合物为催化体系,通过脱卤偶联法制备2,3,3',4'-联苯四酸二酐(a-BPDA),并以其为单体通过两步法合成了联苯型聚酰亚胺(a-BPDA-PI).采用核磁共振氢谱(1H-NMR)、红外光谱(IR)以及元素分析等对a-BPDA单体的结构进行表征;通过动态力学分析(DMA),热失重分析(TG)对a-BPDA-PI进行力学性能及热性能测试.结果表明:以Ni络合物作为催化体系的条件下,通过脱卤偶联法可以制得a-BPDA,用该单体制备的a-BPDA-PI具有良好的力学性能,其玻璃化转变温度(Tg)约为326℃,而失重5%的温度为550℃.     

正己烷中2,2＇,4,4＇,5,5＇-六氯联苯溶液标准样品的研制

为满足我国监测需求,加强环境中多氯联苯监测能力,建立了正己烷中2,2＇,4,4＇,5,5＇-六氯联苯溶液标准样品的研制方法,本溶液标准样品以称量法制备,以气相色谱-质谱法监测均匀性和稳定性。为国内环境监测和科学研究提供了均匀性和稳定性良好,量值准确的正己烷中2,2＇,4,4＇,5,5＇-六氯联苯溶液标准样品。     

4,4′-联苯二酚改性热固性酚醛树脂的制备及其热性能

采用4,4′-联苯二酚(4,4′-BPF)、苯酚、烷基酚和甲醛制备了热固性的4,4′-联苯二酚改性酚醛树脂(4,4′-BPFR)。通过红外光谱仪(FT-IR)、凝胶渗透色谱法(GPC)对合成树脂的结构及分子量进行了表征,并进一步研究了4,4′-联苯二酚用量对改性树脂的凝胶时间、粘度、游离酚、残炭率的影响。结果表明,当苯酚∶4,4′-联苯二酚的摩尔比为1∶0.07时,树脂体系中羟甲基指数和醚键指数最低,分子量分布指数从未改性的3.31降低到1.83,分子组成中含3~8个芳环的聚合物含量占44.5%,改性树脂的粘度和游离酚含量较低,残炭率达到65.7%。同时,采用热重分析仪(TGA)及裂解气相色谱质谱(Py-GC/MS)研究了改性酚醛树脂的热性能。结果表明,改性酚醛树脂在800℃的残炭率比普通酚醛树脂(n-PFR)提高了9.67%,改性酚醛树脂失重5%时的温度比普通酚醛树脂提高62.1℃。650℃时4,4′-BPFR裂解产物含量比普通酚醛少,说明改性后树脂成炭率提高,树脂热稳定性优于普通酚醛树脂。     

甲基取代杂萘联苯型聚芳醚的合成、表征及性能

以自制的新型甲基取代类双酚 4 - ( 3-甲基 - 4 -羟基苯基 ) - 2 - 3-二氮杂萘 - 1-酮 ( OM- HPPZ)为单体与4 ,4′-二氟二苯酮、4 ,4′-二氯二苯砜进行亲核缩聚反应 ,制得了一类新型甲基取代聚芳醚酮、聚芳醚砜及其共聚物聚芳醚砜酮树脂。在适宜的聚合条件下 ,获得了高分子量的聚合物 ,聚醚酮的特性粘度可达0 .70× 10 2 m L/ g;通过调节砜酮比例 ( S/ K)可获得不同分子量、不同玻璃化温度的共聚物 ( PPESK)。利用 DSC、TGA研究了聚合物的耐热性能 ,结果表明 ,新型聚芳醚玻璃化温度高 ( 2 5 2℃～ 2 90℃ ) ,耐热稳定性好 ( 5 %热失重温度高于 4 16℃ ) ,在氯仿、DMAc等极性有机溶剂中可溶解成膜 ,以 FT- IR和 1H-NMR研究了类双酚单体 OM- HPPZ和聚合物的结构 ,证明与设计结构完全一致     

4,4'-二碘-对-三联苯的合成研究

以对三联苯为原料,经过碘代反应,合成了4,4'-二碘-对-三联苯,经精致提纯,收率为64%;并通过红外光谱验证了产品的结构.     

4,4''''-双(2-磺基苯乙烯基)联苯二酸掺杂聚苯胺的研究

采用4,4'-双(2-磺基苯乙烯基)联苯二磺酸(BSBD)掺杂本征态的聚苯胺,得到BSBD掺杂的聚苯胺(PANI/BSBD),探讨了掺杂温度、掺杂酸用量对PANI/BSBD电导率和溶解性的影响.结果表明,提高掺杂温度有利于提高PANI的掺杂程度和电导率,但过高的温度会引起PANI/BSBD的部分脱掺杂,电导率下降.增加BSBD的用量也可提高PANI的掺杂程度,提高PANI/BSBD电导率;但过量的游离BSBD会以固体杂质形式析出,使PANI/BSBD电导率下降.在90℃下,PANI链中亚胺氮(-N＝)原子与掺杂酸中H+之比为1时,电导率达到最大值1.0×10-2S/cm.紫外可见光光谱(UV-Vis)分析表明,随BSBD用量的增大和掺杂温度的提高,表征醌式结构的吸收峰强度逐渐下降,同时有一定红移,表明PANI/BSBD掺杂率的升高.傅立叶变换红外光谱(FTIR)表明,随着BSBD用量的增加,掺杂态聚苯胺的特征峰位置向低频移动,掺杂主要发生在-N＝原子上.     

聚联苯醚二甲酰十三碳二胺的合成与表征

以联苯醚二甲酸和十三碳二胺为原料,经成盐、预聚合和固相聚合3个步骤,合成了新型长碳链和较高分子量的半芳香尼龙聚联苯醚二甲酰十三碳二胺（PA13O）。利用红外光谱图和核磁谱图对其结构进行了确认,用DSC和TG研究了其耐热性能,并测定了聚合物的物理力学性能,将其与聚对苯二甲酰壬二胺（尼龙9T,也称PA9T）和尼龙46的物理力学性能进行了对比。结果表明,聚联苯醚二甲酰十三碳二胺的力学性能与PA9T和PA46的物理力学性能相近,是一种新型的耐热工程塑料。     

N,N'-二苯基-N,N'-二(2-菲基)-4,4'-联苯二胺的合成及结构表征

以二苯胺和菲为初始原料,合成了空穴传输层材料N,N'-二苯基-N,N'-二(2-菲基)-4,4'-联苯二胺.并用红外光谱、核磁共振谱、元素分析对其结构进行了表征.对反应的工艺条件进行了优化,优化反应条件为邻二氯苯为反应体系的较佳溶剂,相转移催化剂TBAB的质量分数为4.5%.     

含咔唑基2,2':6',2"-三吡啶衍生物的合成及其光学性质研究

设计合成了含咔唑基团的2,2':6',2"-三吡啶衍生物W1～W3,运用核磁共振氢谱,核磁共振碳谱对目标化合物进行了表征;研究了W1～w3分子的单光子荧光和双光子荧光光谱,并在密度泛函理论水平上,利用少态模型对W1～w3分子进行初步理论研究,理论计算结果与实验结果得到较好的吻合,为寻找新型双光子材料进行了有益的探索.     

聚(苯胺-邻六氟羟基苯胺)共聚物的合成及其性能表征

采用过硫酸铵作为引发剂,通过化学氧化聚合法制备了一系列可溶性的聚(苯胺-邻六氟羟基苯胺)(PAH)的共聚物。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氟谱(19F-NMR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、紫外光谱(UV)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)等对共聚物的化学结构和形貌等进行了表征和分析。结果表明,邻六氟羟基苯胺(HAFIP)成功导入了共聚物主链中,共聚物的数均分子量Mn介于6.51×10~4与9.04×10~4之间。HAFIP的存在抑制了共聚物的醌式结构n→π*跃迁,随着共聚物中邻六氟羟基苯胺(HAFIP)摩尔分数的增大,共聚物形貌逐渐由纳米纤维向纳米颗粒变换。与聚苯胺难于溶解于一般有机溶剂不同的是,当邻六氟羟基苯胺(HAFIP)的摩尔分数超过0.5时,共聚物可以完全溶解于四氢呋喃、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺等有机溶剂中,表明HAFIP的导入,可以大幅改善聚苯胺的溶解性能,从而扩展聚苯胺的应用范围。     

硫酸酯化聚阴离子PVA的合成及表征

硫酸与聚乙烯醇(PVA)经酯化制备PVA聚阴离子电解质.分别考察了反应时间、反应温度等对取代度的影响.采用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)对硫酸酯化PVA聚阴离子电解质的结构进行了表征,测定了其热稳定性和导电性.     

AlF_3包覆改性LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2正极材料的制备与性能

制备了4.6V高截至电压下具有良好循环表现的AlF_3包覆改性LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2正极材料,通过XRD、SEM、交流阻抗(IMP)分析、充放电测试研究了不同用量AlF_3包覆LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2正极材料的结构与电化学性能.结果表明,AlF_3以非晶态形式包覆于LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2材料颗粒的表面.当包覆量<1.0%(摩尔分数,下同)时,AlF_3包覆导致轻微的初始容量损失,但显著抑制了高充电电压下膜阻抗和电荷传递阻抗的增加,较好改善了LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2材料的循环稳定性;当包覆量达到2.0%以上时,因AlF_3无电化学活性,使得初始容量损失过大.综合各方面表现,0.5%AlF_3包覆样品的电化学性能较佳,2.5～4.6V范围0.5C放电容量为182.2mAh·g~(-1),循环30次后容量保持率达88.1%.     

千层饼状Cd(OH)2微米结构的合成与表征

以羰基修饰的聚丙烯酰胺(缩写为PAM-COOH)作为形貌控制剂, 采用水相法合成了千层饼状Cd(OH)₂微米结构. 产物结构与形貌用X射线衍射仪(XRD), 扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射仪(SAED)进行了表征. 研究了不同实验条件(PAM-COOH的浓度、反应物浓度、反应温度和反应时间等)对产物形貌与尺寸的影响. 讨论了PAM-COOH作用下Cd(OH)₂千层饼可能的形成机理. 结果表明, Cd(OH)₂千层饼尺寸约1μm, 每个千层饼由尺寸约为35nm的Cd(OH)₂单晶薄片组成. 反应物浓度、反应温度对Cd(OH)₂尺寸与形貌都有一定的影响, 但起关键作用的是PAM-COOH. 在350℃煅烧Cd(OH)₂ 3h, 得到立方结构千层饼状CdO微米材料.     

室温下金属有机骨架材料Cu3（BTC）2的合成与表征?

通过将配体均苯三甲酸 H 3 BTC 转化为均苯三甲酸钾,在室温条件下快速获得了金属有机骨架材料中的经典化合物 Cu3(BTC)2(HKUST-1),并通过SEM跟踪了晶体的生长过程。粉末 XRD 测试结果表明化合物为纯相,并具有较高结晶度,TGA 测试结果表明产物可稳定存在至300℃,N2吸附测试显示出产物具有高的比表面积及孔容积。研究工作为Cu3(BTC)2这一重要化合物提供了一条简便及低能耗的合成方法。     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.4)Mn_(0.4)Co_(0.2)O_2的草酸共沉淀合成

以NiSO_4·6H_2O、MnSO_4·H_2O、Co(NO_3)_3·6H_2O和LiNO_3为原料,通过草酸共沉淀法合成了锂离子电池正极材料LiNi_(0.4)Mn_(0.4) Co_(0.2)O_2。采用SEM、XRD和充放电试验对合成样品进行了表征。研究了合成温度、合成时间以及锂过量对合成产物结构的影响。实验结果表明,采用草酸共沉淀法合成LiNi_(0.4)Mn_(0.4)Co(0.2)O_2的最佳条件为:将共沉淀合成的掺钴Ni-Mn复合草酸盐与LiNO_3的混合物于850℃煅烧20h,锂过量10%(摩尔分数)。合成的LiNi_(0.4)Mn_(0.4)Co(0.2)O_2具有α-NaFeO_2型层状结构和良好的电化学性能,在2.5～4.35V的首次放电比容量达到158.7mAh/g,经20次循环后放电比容量稳定在145mAh/g左右。     

Mn(C_2Cl_3O_2)Cl(C_(12)H_8N_2)_2的合成、表征及其纳米晶体参数计算

以Cl3CCOOH、1,10-菲罗啉为配体,以MnCl2·4H2O为金属离子盐,通过溶液蒸发法合成了具有纳米级金属骨架的三元配合物Mn(C2Cl3O2)Cl(C12H8N2)2。通过元素分析、红外光谱、X单晶衍射测得配合物属于单斜晶系,其空间群为P21/c,a=1.8155nm,b=1.0638nm,c=1.4685nm,β=112.9°,z=4,V=2.6110nm3。通过纳米化计算的方法,计算出总晶胞数、总原子数、及表面参数随粒径变化的关系,得出Mn(C2Cl3O2)Cl(C12H8N2)2最佳纳米化尺度为115nm。