全生物基水溶性苯并噁嗪树脂的合成及其热性能与表面性能研究

使用虎杖苷作为酚源,糠胺作为胺源合成了全生物基苯并噁嗪单体化合物(PDA-fa)。采用核磁共振氢谱(1H NMR)和傅里叶红外光谱(FT-IR)表征了单体的结构,以差示扫描量热分析(DSC)和原位红外(in situ FT-IR)研究了其固化行为,单体的峰值固化温度为183℃,结构中的碳碳双键与呋喃结构都在噁嗪环的开环过程中形成交联。同时研究了聚苯并噁嗪的热性能及其膜的表面性能,固化后的聚苯并噁嗪的玻璃化转变温度达到230℃(DSC),231℃(TMA), Td5与Td10分别为306和338℃,残炭率高达61%。苯并噁嗪膜完全固化后的表面能为43.6 mJ/m2。     

反相悬浮制备酚羟基修饰酚醛树脂对苯和苯胺的吸附

以液腊为分散相,span80为分散剂,乙二醇为致孔剂,采用反相悬浮法制备了羟基修饰氢键型酚醛树脂LM-3和LM-4,并与溶液缩聚法制备的酚醛树脂LM-1和LM-2进行了比较。LM-3和LM-4具有更大的比表面积、孔容和酚羟基含量;SEM表明,4种吸附树脂都具有纳米吸附高分子材料特征。选择性吸附和吸附平衡表明,对苯胺吸附量大小顺序为:LM-4>LM-3>LM-2>LM-1,与比表面积大小和酚羟基含量顺序一致;Freundlich和Langmuir方程对静态平衡吸附结果的拟合说明,LM-4对苯胺的吸附以化学吸附为主,对苯以物理吸附为主;氢键的形成使LM-4对苯胺的吸附量明显高于对苯的吸附量。     

Effects of Different Ligands on Fluorescent Properties of Nd3+ Organic Complexes

合成了4种掺Nd3+的配合物分别是Nd(C2F5COO)3Tfpy,Nd(C3F7COO)3Tfpy,Nd(C2F5COO)2(C6F5COO)Tfpy和Nd(C2F5COO)3Phen,来研究不同的配体对配合物发光性能的影响。通过紫外吸收谱、红外光谱和核磁共振H谱表征了配合物的结构。在吸收谱、荧光谱和辐射寿命的基础上,应用Judd-Ofelt理论对4种配合物进行了分析。结构分析表明配体和中心的钕离子均成功配位。JO理论分析得到较小的?2表明钕离子和配体是通过离子键的形式配合的。配合物中的环状结构可以显著地提高钕离子的荧光量子效率。与常用的第二配体Phen相比,Tfpy由于自身较小的对称性和含较少的H原子而成为更好的中性第二配体。本研究合成的4种配合物都有较大的受激辐射面积,可以作为潜在的液体激光材料。     

一种高量子效率Nd3＋有机配合物的合成、表征及发光性能研究

合成一种新型Nd3+有机配合物,以不含C-H的五氟丙酸(C3F5COOH)为第1配体,仅含4个C-H的2-氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶(Tfpy)为第2配体。配合物的紫外(UV)谱、红外(FT-IR)谱和核磁共振H(1 H HMR)谱表明,所有配体和Nd3+成功配位。制备了配合物溶于氘代二甲亚砜(DMSO-d6)的溶液,测试了溶液的紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收谱、荧光谱以及荧光寿命,并对溶液体系进行Judd-Ofelt(J-O)计算,得到3个强度参数Ωt(t=2,4,6)、激发态寿命τr和受激辐射截面σem。Ω2=1.083×10-20 cm2,表明配合物中Nd3+与配体的配位键离子性较强。配合物实测荧光寿命τ=8.3μs,激发态寿命τr=541μs,因此Nd3+在这种有机液体体系中荧光量子效率可达1.53%。1 064nm处受激辐射截面σem约2.696×10-20 cm2。相对于同类Nd3+有机液体激光材料,此体系的实测荧光寿命、量子效率和受激辐射截面均较高,可以和文献报道的无机材料相媲美。研究表明,此材料将是非常有潜力的液体激光介质。     

有机金属磷酸盐/聚乳酸复合材料的非等温结晶动力学研究

采用DSC对有机金属磷酸盐/左旋聚乳酸(NA/PLLA)复合材料的非等温结晶动力学进行了研究,并对所得数据用Jeziony方程进行了处理。结果表明有机金属磷酸盐(NA)能有效地提高PLLA的结晶度。NA对PLLA结晶过程的影响是成核效应和阻碍分子链的运动的协同作用,而且冷却速率的提升提高了添加剂对分子链的阻碍作用。Jeziony理论分析表明PLA及其复合材料的Avrami指数n均在2～3之间,前期PLA及PLA/NA复合材料可能以二维生长方式生长,而且NA的加入并未改变PLA的成核机理和生长方式。     

pH值敏感介孔纳米复合材料SBA-15/PAA的制备与性能研究

通过浸渍吸附的方法将pH值敏感的功能单体-丙烯酸引入到介孔二氧化硅SBA-15的孔道内,经自由基聚合使丙烯酸(AA)在孔道内聚合,成功合成了pH值敏感的SBA-15/聚丙烯酸(PAA)纳米复合材料,所得纳米复合材料的结构通过XRD、TEM、氮气吸附/脱附、TG、FT-IR等手段进行了表征,并进行了pH敏感性能研究.结果表明,当聚合物(PAA)的量达到20%左右时,复合材料仍然具有较大的孔体积0.5203cm3/g和较高的比表面积334.5m2/g.聚合反应的发生没有破坏SBA-15的有序介孔结构,这种纳米复合材料初步显示出了pH敏感性.这种具有高比表面的pH值响应介孔纳米复合材料,有望在药物缓释领域得到应用.     

金颗粒掺杂对有机-硅光伏电池性能的影响

将金纳米颗粒(Au NPs)掺入导电聚合物聚3,4-乙烯二氧噻吩∶聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)薄膜中,制备了有机-硅杂化光伏电池。利用TEM和SEM对Au NPs及其掺杂的有机膜进行了表征。考察了金纳米颗粒对有机-硅杂化光伏电池光学和电学性能的影响。电池的电流密度-电压曲线(J-V)、外量子效率(EQE)和电容-电压曲线(C-V)测试结果表明,Au NPs的引入提高了电池的光电性能,与纯PEDOT∶PSS-硅电池相比,掺入金纳米颗粒制备的杂化光伏电池的光电转化效率(PCE)提高了24%,达到12.87%;在金纳米颗粒的等离子共振区域,电池对光的反射性能降低;当V(金纳米颗粒)∶V(PEDOT∶PSS)=0.15∶1.0时,膜的导电率由560 S/cm增加到860S/cm、PEDOT∶PSS-硅光伏电池的内建电场(Vbi)由0.68 V增加到0.78 V,金纳米颗粒与PEDOT∶PSS共同作用,极大地减少了电荷在传输过程中的损失,提高了电池中电荷的传输和收集效率。     

稀土配合物及其共聚物的合成与性能研究

以丙烯酸(HAA)、甲基丙烯酸(HMA)及1,10-邻菲罗啉(Phen)为配体与氧化铕(Eu2O3)反应得到二元配合物Eu(AA)3、Eu(MA)3和三元配合物Eu(AA)3Phen、Eu(MA)3Phen。将生成的配合物与HMA和甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚,得到一系列三元共聚物。通过元素分析、红外光谱、荧光光谱和热分析对配合物进行了分析与表征,发现配合物具有良好的荧光强度和热稳定性。三元配合物的荧光强度相对于二元配合物有显著提高。共聚物可发射Eu3+的特征荧光,荧光强度随配合物含量的增加而增加,且未发生浓度猝灭现象。三元配合物在反应单体MMA和HMA中的溶解度低于二元配合物,从而使在最大溶解度下二元配合物与反应单体生成共聚物的荧光强度高于相应的三元配合物与反应单体生成的共聚物。     

间苯二亚甲基二异氰酸酯和2,3-二巯基乙基硫代丙硫醇网络聚合物的制备及性能研究

以间苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)和2,3-二巯基乙基硫代丙硫醇(BES)为基本原料,制备了具有较高折光指数、可以用作光学材料的交联网状聚合物(XDI-BES光学材料)。研究了XDI-BES光学材料的折光指数、透光率、密度、硬度、力学性能和表面性能随着巯基摩尔含量的变化规律。结果表明,当n(-SH)/n(-NCO)=1~1.1时,材料具有较高的折光指数(nd=1.6595~1.6608)、较好的光学透过率(T%≥85%)、质轻(ρ=1.28~1.35g/cm3)、较大的表面硬度(大约为2H)、较强的拉伸强度(90MPa)和较好的憎水性(88°)。