真空蒸发沉积18烷基取代螺吡喃薄膜的光致变色及光电子谱研究

利用真空蒸发的方法在玻璃载片上沉积了 18烷基取代螺吡喃薄膜 ,并利用光吸收谱和光电子谱研究了薄膜的光致变色特性及变色前后分子结构的变化情况。实验结果发现 ,真空蒸发沉积的 18烷基取代螺吡喃薄膜具有良好的光致变色性能 ,在紫外光的照射下可以发生明显的光致变色反映。光电子谱分析 :经紫外线照射后 ,N1s、O1s光电子峰发生明显的变化 ,说明经紫外线照射后分子结构发生了变化 ,导致分子内部电荷的重新分布。另外紫外线照射后氧含量增加 ,这是因为紫外线照射后薄膜表面对水汽的吸附能力增加所致     

盐酸蒸气处理对酞菁氧钛薄膜的影响

用HCl蒸气对真空蒸发沉积的酞菁氧钛薄膜进行了处理，并用UV-Vis吸收谱、X射线光电子能谱（XPS）和X射线衍射（XRD）进行了分析，吸收谱结果表明HCl与酞菁氧钛蒸气作用后产生一个新的吸收峰，峰值位于820nm附近，此峰的出现使得酞菁氧钛光吸收带（Q带）加宽进入红外波段，光电子谱分析表明酞菁氧钛薄膜的成分发生了变化，其中Cl和O的含量随HCl蒸气处理的时间的增加而增加，而N和Ti的含量随HCl蒸气处理时间的增加而减小，说明HCl蒸气可与真空蒸发沉积的酞菁氧钛薄膜发生作用。XRD测试结果表明，经HCl蒸气处理后的酞菁氧钛薄膜的衍射谱中出现了若干新的衍射峰，表明酞菁氧钛分子的排列结构也发生了变化。     

吲哚啉螺吡喃类光致变色化合物的合成及性质

合成了4种吲哚啉螺吡喃类光致变色化合物，通过红外光谱、核磁共振氢谱对其进行了结构表征。研究了其光致变色性能和紫外光谱的溶剂效应。     

盐酸蒸气处理对酞菁氧钛薄膜的影响

用HC1蒸气对真空蒸发沉积的酞菁氧钛薄膜进行了处理 ,并用UV Vis吸收谱、X射线光电子能谱 (XPS)和X射线衍射 (XRD)进行了分析。吸收谱结果表明HC1与酞菁氧钛蒸气作用后产生一个新的吸收峰 ,峰值位于 82 0nm附近。此峰的出现使得酞菁氧钛光吸收带 (Q带 )加宽进入红外波段。光电子谱分析表明酞菁氧钛薄膜的成分发生了变化 ,其中Cl和O的含量随HC1蒸气处理时间的增加而增加 ,而N和Ti的含量随HC1蒸气处理时间的增加而减小 ,说明HC1蒸气可与真空蒸发沉积的酞菁氧钛薄膜发生作用。XRD测试结果表明 ,经HC1蒸气处理后的酞菁氧钛薄膜的衍射谱中出现了若干新的衍射峰 ,表明酞菁氧钛分子的排列结构也发生了变化     

吲哚啉螺吡喃的合成及其光致变色性质研究

从小分子出发通过一系列的合成步骤,最终合成了3,3-二甲基-N-乙基-6’-硝基苯并螺吡喃(SP1)、3,3-二甲基-N-乙基-5-氯-6’-硝基苯并螺吡喃(SP2)和3,3-二甲基-N-乙基-5-甲氧基-6’-硝基苯并螺吡喃(SP3)3种未见文献报道的螺吡喃。通过元素分析、红外光谱、核磁共振等手段对合成的部分中间体和目标产物的结构进行表征,并应用紫外-可见吸收光谱对其光致变色性进行了研究。     

双羟基螺吡喃的合成及其光致变色性能研究

以2-羟基-3-甲氧基苯甲醛为原料,在制得2,3-二羟基-5-硝基苯甲醛的基础上,将其同2,3,3-三甲基-N-羟乙基-3H吲哚溴化物反应,合成了双羟基螺吡喃化合物。研究了制得化合物的光致变色性能。结果发现,0.02g/L的双羟基螺吡喃乙醇溶液,最大吸收波长在559nm,随紫外光照时间延长,溶液的吸光度逐渐增加,光照时间超过480s后,变化不明显;撤去紫外灯后,在日光灯照射下,双羟基螺吡喃乙醇溶液颜色逐渐恢复,超过600s后溶液颜色几乎变回原色;不同pH条件下,双羟基螺吡喃乙醇溶液经365nm紫外光照射后,呈现出不同的颜色。     

含三氯化铁的紫精/聚合物薄膜的光致变色性能和机理研究

紫精/聚合物薄膜光照后产生颜色变化,但褪色缓慢,加入过渡金属离子可以促进薄膜褪色。制备了一种含有三氯化铁的紫精/聚乙烯吡咯烷酮（PVP）光致变色薄膜。三氯化铁的加入消耗薄膜中光照产生的自由基阳离子,使薄膜的颜色变浅,但褪色加快,薄膜的光致变色随着变色/褪色的增加而加深,当三氯化铁和紫精的摩尔比为1∶1时,经过3次变色/褪色循环后,薄膜光照后变色较深,并可褪色至无色;改变三氯化铁的含量和褪色温度,可以调节褪色速率。X射线光电子能谱（XPS）结果表明,光照后的三氯化铁/紫精薄膜中既有Fe＋3也有Fe＋2,由此提出可能的变色机理为Fe＋3从紫色的紫精自由基阳离子夺取电子变成Fe＋2,而紫精退回到无色的二价阳离子态。     

具有光致变色功能的纤维素接枝共聚物的制备与表征

以纤维素(Cell)为原料,通过原子转移自由基聚合(ATRP)在纤维素主链上接枝了4种乙烯基单体,然后通过酯化反应接枝螺吡喃衍生物(SP-OH),得到具有光致变色功能的纤维素接枝共聚物。采用核磁谱图、红外光谱、溶解性测试、紫外吸收光谱对所得样品的结构和性能进行表征。结果表明,所制备的具有光致变色功能的纤维素接枝共聚物可以在多种有机溶剂中溶解,并且具有良好的光致变色性能及循环使用的稳定性,在紫外光照射8 min后由白色变为深紫色,并且可以保持12 h不褪色。     

全息记录材料的某些研究和进展

全息摄影用记录材料品种很多,因受性能影响,有的处于研究阶段或处于被淘汰境地。性能较好的重铬酸盐明胶存在影像易消褪弊病,将明胶换成有机聚合物从而改善克服了此缺陷。光致染料变色与有机聚合物全息材料利用螺吡喃,螺嗪染料吸收10．4～10．5μm长波红外线,产生热活性反应,随着染料的光致变色的热量传递使高分子有机聚合物产生折射率变化而形成全息影像的远红外线全息记录材料。     

真空蒸发沉积VOPc薄膜及磁场对薄膜结构与性能的影响

用真空蒸发制备了酞菁氧钒(VOPc)薄膜，并在磁场中进行了热处理。用X光电子能谱、X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、原子力显微镜等手段对制备的薄膜进行了表征。结果 表明沉积的酞菁氧钒薄膜为a-型，成分接近酞菁氧钒的分子式。制备的薄膜在磁场中进行了热处理，发现磁场使酞菁氧钒薄膜性质发生改变：UV-VIS吸收谱Q带发生红移；XRD谱图衍射峰强度明显增强，峰位略有变化；原子力显微镜(AFM)分析发现晶粒大小无明显变化。以上结果说明磁场的存在使得VOPc分子在热处理过程中发生了定向的排列。     

热蒸发沉积TiO_2薄膜的光学及激光损伤特性

采用电子束热蒸发技术,用不同沉积速率制备了TiO_2薄膜。根据透射率谱计算了薄膜的光学带隙,采用椭偏法测量了薄膜的折射率、消光系数及厚度,分析了薄膜内部的电场强度分布,对其激光损伤特性进行了研究。结果表明,在所研究的工艺参数范围内,TiO_2薄膜的光学带隙比较稳定,随沉积速率的变化并不显著,其值大小在3.95eV-3.97eV。当沉积速率从0.088nm/s,0.128nm/s增加到0.18nm/s时,薄膜折射率从1.9782,1.9928,升高到2.0021(波长1064nm),但当沉积速率继续增加到0.327nm/s时,折射率反而降低到1.9663,薄膜的消光系数随着沉积速率的增加单调增加。采用同一高能激光损伤薄膜后,当沉积速率较低时制备薄膜的损伤斑大小基本一致,但以0.327nm/s较高速率制备的薄膜,其损伤斑明显增大。高沉积速率下制备的TiO_2薄膜的吸收较大,激光损伤阈值较低。     

自乳化法制备光致变色微球

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸等为单体,二丙烯酸-1,6-己二醇酯为交联剂,采用自乳化法制备了丙烯酸酯乳液。乳液的平均粒径为249nm,具有较好的单分散性。用该乳液对自制的光致变色材料螺吡喃进行包裹,获得了光致变色微球。在常温下,采用紫外-可见光谱对光致变色微球的变色性质及抗疲劳性进行了检测,并通过建立半数吸光度可逆变色循环次数参数Z50,将包裹了螺吡喃的微球与未包裹的螺吡喃溶液进行对比,发现包裹后的微球除了具备良好的光致变色性质外,其抗疲劳性亦远高于其溶液。     

硝化纤维素键合螺噁嗪光致变色材料的制备与研究

通过接枝共聚方式,将螺噁嗪类光致变色基团引入硝化纤维素,得到了一种均相光致变色功能高分子材料。利用核磁共振碳谱、红外光谱对其结构进行了表征。利用紫外-可见吸收光谱研究发现,产物在丙酮溶液中具有良好的光致变色性质,并且显色体消色热稳定性显著增强。新材料良好的脂溶性和光致变色性使其更具实用潜力。     

电极化对Ag/PVDF薄膜间相互作用的XPS研究

采用X射线光电子能谱(XPS)研究了高压直流电极化前后真空蒸发沉积的金属Ag电极与聚合物PVDF薄膜间的相互作用.高分辨率的Ag3p、C1s和F1s的XPS能谱分析表明:电极化前,由于蒸发Ag电极的凝聚能及HF的挥发,在Ag/PVDF界面处产生了新的CC;高温高压电极化后,由于极化过程中注入的负电荷及Ag的扩散,Ag/PVDF薄膜界面处因蒸发能量形成的F-C基,与Ag之间形成F-C-Ag有机化合物.电极化不仅改善了PVDF薄膜的压电性,还通过界面化学键合作用提高了聚合物薄膜与金属电极间的粘附性.     

真空蒸发沉积VOPc薄膜及磁场对薄膜结构与性能的影响

用真空蒸发制备了酞菁氧钒 (VOPc)薄膜 ,并在磁场中进行了热处理。用X光电子能谱、X射线衍射、紫外 可见吸收光谱、原子力显微镜等手段对制备的薄膜进行了表征。结果表明沉积的酞菁氧钒薄膜为α 型 ,成分接近酞菁氧钒的分子式。制备的薄膜在磁场中进行了热处理 ,发现磁场使酞菁氧钒薄膜性质发生改变 :UV VIS吸收谱Q带发生红移 ;XRD谱图衍射峰强度明显增强 ,峰位略有变化 ;原子力显微镜 (AFM)分析发现晶粒大小无明显变化。以上结果说明磁场的存在使得VOPc分子在热处理过程中发生了定向的排列     

螺噁嗪的光开关特性对聚合物电致发光性能的影响

基于螺噁嗪化合物光致变色过程中的光开关特性,将光致变色螺吲哚菲并噁嗪化合物(SO)掺杂到主体电致发光材料聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-对亚苯基亚乙烯](MEH-PPV)中,制成结构为ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV:SO/LiF/Al的发光二极管,初步探讨了光照对发光二极管性质的影响。通过光致变色反应,SO的开环成色体可充当注入载流子的陷阱而影响二极管的性质。所以,紫外光照前后MEH-PPV发光二极管的电致发光性质,包括电流、亮度、发光强度等性质,通过螺噁嗪化合物分子的光开关特性而变化。     

SiC/C薄膜的制备及其力学性能

以SiC 超细粉为原料、采用热等离子体物理气相沉积( TPPVD) 技术快速制备出了高质量SiC/ C 薄膜, 最大沉积速度达到225 nm/ s, 高于常规物理气相沉积( PVD) 和化学气相沉积(CVD) 法两个数量级。用扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和X 射线光电子谱对薄膜的形貌和微结构进行了观察和分析, 并用纳牛力学探针测定了薄膜的力学性能。研究结果表明, 向等离子体中导入CH₄, SiC/ C 薄膜沉积速度增大, 薄膜中C 含量增加, 薄膜断面呈现柱状结构。薄膜硬度和弹性模量随薄膜中C 含量增加而降低, 在接触深度为40 nm 时由纳牛力学探针测得沉积薄膜的最大硬度达到38 GPa。     

非晶ZrO2-SiO2系薄膜及微细图形的制备

采用溶胶－凝胶与化学修饰相结合的方法制备了ZrO2-SiO2系薄膜，研究了这种凝胶薄膜的FT－IR光谱特性及随紫外线照射时的变化，发现在1600－1400cm^-1之间有一些与含锆螯合物相关的峰，这些峰值随紫外线照射而减弱，表明这些螯合物发生分解，伴随着螯合物的分解，薄膜的乙醇中的溶解能力也发生变化，利用这特性，紫外光通过掩膜照射凝胶薄膜，用有机溶剂溶洗后，获得凝胶薄膜的微细图形，再进行热处理，消除薄膜中的有机物就可得到非晶质ZrO2-SiO2系薄膜的微细图形。     

溴代吲哚啉螺苯并吡喃的合成及光致变色性质

合成了6,8-二溴-1',3',3'-三甲基螺([2H]苯并吡喃-2,2'-吲哚啉),用核磁共振氢谱、红外光谱、元素分析和熔点进行表征,并用X射线衍射仪进行物相分析.该化合物在丙酮中经365nm的紫外光照射,分子由闭环变成开环结构,颜色由无色变成蓝色,再用红外光照射或置于暗处,颜色变回到无色,表明目标化合物具有良好的光致变色性能.     

离子束增强反应磁控溅射低温快速沉积AlN膜

本文采用氮离子束增强反应磁控溅射,在低温下沉积了 AlN 薄膜.用 X 射线衍射和 X 射线光电子谱对薄膜的晶体结构和电子结构进行了分析,结果表明,随着离子源中氮离子束流的增加,薄膜组成由面心立方的 Al 转变为密排立方的 AlN.氮离子在薄膜制备中的引入,有效地降低了沉积温度,提高沉积速率,并实现了薄膜 N/Al 化学计量比的控制.对 AlN 薄膜的紫外-可见光透射谱和红外吸收谱也进行了测定.