含2,3-二(5′-辛基噻吩基)喹喔啉单元荧光聚合物的合成及性能EI北大核心CSCD

以二价钯配合物作为催化剂,通过Sonogashira或Suzuki碳碳偶联反应制备了3种含2,3-二(5′-辛基噻吩基)喹喔啉单元的聚苯撑乙炔类(P1)、聚芴类(P2)和聚咔唑类(P3)π-共轭荧光聚合物。经傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱和X射线粉末衍射对其结构进行了表征。利用紫外-可见光谱、荧光光谱和循环伏安等测试手段对其光学与电化学性能进行了研究,并研究了聚合物在CHCl3-CF3COOH溶液中的酸致变色行为。结果表明,3种聚合物在氯仿溶液和薄膜状态下的长波长处的紫外-可见最大吸收峰分别出现在449nm、420nm、418nm和538nm、425nm和420nm处。3种聚合物在氯仿溶液和薄膜状态下的荧光发射峰分别出现在556nm、529nm、558nm和599nm、556nm、569nm处,其在薄膜状态下分别发深红色、亮黄色和橙红色荧光。聚合物的相对荧光量子效率分别为18.1%、26.6%和16.8%。与P1和P3相比,P2显示较好的酸致变色行为,并在三氟乙酸浓度范围为2.692×10^(-3)~40.38×10^(-3) mol/L之间表现出酸浓度与吸光度之间优良的线性关系。通过循环伏安测试,聚合物均具有一定的空穴传输行为。     

主链含2,3-二(4'-辛氧基苯基)喹喔啉单元窄带隙共聚物的合成及性能

以二(三苯基膦)二氯化钯[Pd(PPh3)2Cl2]或醋酸钯[Pd(OAc)2]与三环己基膦作为催化剂,通过Sonagashira或Suzuki碳-碳偶联反应制备了3种含2,3-二(4'-辛氧基苯基)-5,8-二硒吩基喹喔啉单元的聚苯撑乙炔类(P1)、聚芴类(P2)和聚咔唑类(P3)π-共轭交替共聚物。经傅里叶变换红外光谱、氢核磁共振谱、紫外-可见光谱、荧光光谱、循环伏安、X射线粉末衍射、热重和凝胶渗透色谱等测试手段对其进行了表征并研究共聚物在CHCl3-CF3COOH混合溶液中的酸致变色行为。结果表明,得到的共聚物在甲苯、氯仿、四氢呋喃等有机溶剂里具有很好的溶解性,3种共聚物在CHCl3和薄膜状态下长波长处的紫外-可见最大吸收波长分别在546 nm、542 nm、538 nm和586 nm、552 nm、558 nm处出现。共聚物的光学能隙分别为1.80 e V、1.86 e V和1.84 e V。与P1和P2相比,P3显示较好的酸致变色行为并且三氟乙酸浓度在1.346×10-3~13.46×10-3mol/L范围之间其表现出酸浓度与吸光度之间的线性关系。通过循环伏安测试,共聚物均具有一定的p掺杂和空穴传输行为。     

聚2,3-二(4'-辛氧基苯基)-5,8-二硒吩基喹喔啉的合成及电致变色性能

通过Stille偶联反应合成了一种D-A-D型单体2,3-二(4'-辛氧基苯基)-5,8-二硒吩基喹喔啉(M7),通过紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱等测试手段进行了结构表征。通过电化学聚合制备了聚(5,8-二溴-2,3-双(4'-辛氧基苯基)喹喔啉)。从聚合物薄膜的紫外-可见光谱与循环伏安图计算的光学能隙和电化学能隙分别为1.48 e V和1.45 e V。从光谱电化学结果可以看出,电压从0~1.0 V阶梯变化时,聚合物显示电致变色并且聚合物薄膜颜色由深蓝色(中性态)变成透明的浅黄色(氧化态)。聚合物薄膜在603 nm处的紫外-可见吸收峰随着电压的增加而降低,而在863 nm出现的新吸收峰强度增强。聚合物薄膜在863 nm处的光学对比度和响应时间分别为59%和1.74 s。     

基于氟代喹喔啉的共轭聚合物及其光伏性能

氟代喹喔啉(FTQ)是一种氟代结构的受体单元,可以用于构筑D-A型聚合物,并应用于聚合物太阳电池的给体材料。文中探索了一种新的起始原料合成氟代喹喔啉单体,并分别和齐聚四噻吩单体(4T)、单噻吩单体(1T)共聚,得到了2个新型聚合物PFTQ-4T和PFTQ-1T,表征测试了它们的相对分子质量、热性能、紫外吸收、能级结构以及光伏性能。2个聚合物的能量转化效率分别为0.73%和1.28%,较低效率主要是2个聚合物较低的LUMO能级所导致。     

苯环侧链喹喔啉非富勒烯受体的合成及光伏性能

以氟代苯环烷氧链为侧链,将喹喔啉引入稠环电子受体的中间核,设计合成了七元稠环电子受体材料PhQx-2FIC。分子中多条烷基链的存在保证了PhQx-2FIC在常用有机溶剂中具有良好的溶解性,且在300~800 nm范围内有较强吸收。以PBDB-T为给体材料,器件的能量转化效率(PCE)为6.98%。添加质量分数为0.5%的氯萘(CN)和经110 ℃热退火处理后,器件的激子解离激离及收集效率得到提高,有更合适的相分离尺寸,基于PBDB-T/PhQx-2FIC(w(PBDB-T):w(PhQx-2FIC)=1.0:1.2)共混膜的器件PCE达到7.74%。     

新型主链含方酸菁的低能隙烷基芴共聚物的合成及性质

用微波法快速地合成了单体方酸菁染料,并首次通过Suzuki偶联将其键合到聚芴的主链上,目标共聚物通过红外和核磁对其进行了表征。聚合物P1和P2的热分解温度分别为465.3℃和423.2℃,玻璃化温度分别为183.4℃和142.6℃,具有良好的热稳定性和加工性能。该类材料对太阳光的吸收在300nm~900 nm范围,覆盖了整个可见光区域和部分红外区域,电化学分析表明其具有1.46 eV和1.52 eV的低能隙。     

萘基/菲基双取代喹喔啉单体衍生二炔基-烷氧基苯共聚物的制备及光谱性质

以苯并噻二唑为初始原料,通过硝化、还原、缩合等反应合成了2种新型单体5,10-二溴-2,3,7,8-二萘基双喹喔啉(M1)和5,10-二溴-2,3,7,8-二菲基双喹喔啉(M2)。2种单体分别与1,4-二炔基-2,5-二氧十二烷基苯共聚,得到了2种新型共轭共聚物,聚(2,3,7,8-二萘基双喹喔啉-二炔基-2,5-二氧十二烷基苯)(P1)(产率86.1%)和聚(2,3,7,8-二菲基双喹喔啉-二炔基-2,5-二氧十二烷基苯)(P2)(产率41.6%)。所得单体通过红外光谱、核磁共振等进行了表征。单体和聚合物的紫外-可见吸收光谱中M1的最大吸收波长在339nm,354nm处出现。M2的最大吸收波长分别在304nm,317nm处出现双吸收峰外,在长波431nm,459nm处出现双吸收峰。P1的最大吸收波长在448nm处出现,在305nm和317nm处出现2个吸收峰。P2在短波处吸收峰分别在350nm,368nm处出现。单体荧光光谱图中分别在480nm和579nm出现最大发射峰。聚合物分别在487nm和478nm处出现最大发射峰。得到的共聚物通过X射线衍射发现结晶性较差。     

含2,3-二(5′-辛基噻吩基)喹喔啉单元荧光聚合物的合成及性能

以二价钯配合物作为催化剂,通过Sonogashira或Suzuki碳碳偶联反应制备了3种含2,3-二(5′-辛基噻吩基)喹喔啉单元的聚苯撑乙炔类(P1)、聚芴类(P2)和聚咔唑类(P3)π-共轭荧光聚合物。经傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱和X射线粉末衍射对其结构进行了表征。利用紫外-可见光谱、荧光光谱和循环伏安等测试手段对其光学与电化学性能进行了研究,并研究了聚合物在CHCl3-CF3COOH溶液中的酸致变色行为。结果表明,3种聚合物在氯仿溶液和薄膜状态下的长波长处的紫外-可见最大吸收峰分别出现在449nm、420nm、418nm和538nm、425nm和420nm处。3种聚合物在氯仿溶液和薄膜状态下的荧光发射峰分别出现在556nm、529nm、558nm和599nm、556nm、569nm处,其在薄膜状态下分别发深红色、亮黄色和橙红色荧光。聚合物的相对荧光量子效率分别为18.1%、26.6%和16.8%。与P1和P3相比,P2显示较好的酸致变色行为,并在三氟乙酸浓度范围为2.692×10~(-3)~40.38×10~(-3) mol/L之间表现出酸浓度与吸光度之间优良的线性关系。通过循环伏安测试,聚合物均具有一定的空穴传输行为。     

聚苯醚/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物共混合金的结构与性能EI北大核心CSCD

采用熔融共混法制备了不同比例的聚苯醚(PPO)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)合金,并以苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA)作为增容剂,采用哈克转矩流变仪、扫描电子显微镜、冲击和拉伸试验、热重分析等研究了PPO/ABS共混合金的加工流动性、相形态、力学性能和热稳定性。结果发现,PPO和ABS属于热力学不相容聚合物,SMA可以在PPO/ABS合金中起到较好的增容作用; PPO/ABS合金中ABS的含量越高,合金加工流动性越好,SMA可以使PPO/ABS合金的转矩明显降低,但其含量对转矩的影响较小; PPO/ABS合金的力学性能较差,加入适量SMA后合金的冲击性能和拉伸性能都有较大改善; PPO/ABS共混合金中PPO的含量越高,合金的热稳定性越好,SMA对合金的热稳定性影响不大。     

锡偶联星形嵌段苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物的制备及表征EI北大核心CSCD

采用阴离子聚合法成功制备了锡偶联星形嵌段苯乙烯(St)-异戊二烯(Ip)-丁二烯(Bd)三元共聚物。通过核磁共振、气相色谱、凝胶渗透色谱、透射电镜、动态力学分析等方法表征材料的结构与性能,并与通用橡胶进行性能对比。结果表明,St含量低于30%时,共聚物趋于无规分布,St含量高于35%时,苯乙烯嵌段结构产生,随着St含量的增加,共聚物侧基结构含量下降;三元共聚中St,Ip,Bd的转化率随总转化率的增加而逐渐增大; St含量较低时,共聚物微观相态均一,随St含量的增大,微观相态产生相分离,损耗峰向高温移动,宽度略有增加;嵌段共聚物的物理力学性能与其他橡胶材料相当,抗湿滑性优于通用胶,滚动阻力小于通用胶,是一种理想的轮胎胎面用橡胶材料。     

基于HTEMPO聚己内酯-聚苯乙烯嵌段共聚物的合成EI北大核心CSCD

以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基（HTEMPO）为引发剂,采用配位-插入开环聚合（CROP）的方法引发ε-己内酯聚合,然后利用氮氧稳定自由基聚合（NMRP）调控苯乙烯聚合得到聚己内酯-聚苯乙烯嵌段共聚物（PCL-b-PS）,并对此过程进行了动力学研究,结果表明,聚苯乙烯链段的分子量可控,符合活性聚合特征。通过GPC测定,共聚物的分子量分布范围是1.26~1.37。在FT-IR图上可以看到属于PCL-b-PS的特征峰,分别为3470 cm-1、1726 cm-1、1192cm-1、1047 cm-1、1600 cm-1、1493 cm-1和1453 cm-1处的羟基、羰基C-O-C的对称和不对称伸缩振动、苯环的骨架振动吸收峰。在1H-NMR谱图上,有δ=1.3~1.68、4.08的己内酯亚甲基氢的化学位移和6.30~7.20苯环上氢的化学位移。     

3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物/醋酸纤维素复合纳米纤维的制备与表征EI北大核心CSCD

采用静电纺丝法制备了3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物(P(3HB-co-4HB))/醋酸纤维素(CA)复合纳米纤维,并优化了复合纳米纤维的制备工艺,最终可制得直径为356nm,标准方差为0.28的复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射和差示扫描量热分析对复合纳米纤维进行了表征。结果表明,复合纳米纤维表面非常光滑,纤维间呈无序排列,有较高的孔隙;复合纳米纤维的结晶结构与P(3HB-co-4HB)的结晶结构基本相同,少量CA(10%)的加入能促进复合纳米纤维的快速结晶,起到成核剂的作用,从而使纳米纤维的结晶度得到提高,CA加入量过多时,结晶度下降;随着CA含量的增加,复合纳米纤维的玻璃化转变温度从46.6℃下降至21.3℃,而熔融温度变化不大,在130℃附近。     

反应温度对N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐二元共聚物结构及性能的影响EI北大核心CSCD

以N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)、马来酸酐(MAH)为单体,过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)为引发剂,采用溶液聚合法在80～120℃合成了新型耐热改性剂N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐二元共聚物(NMA)。通过核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱对NMA进行了结构表征,证明在80～120℃之间均能制备NMA二元共聚物;采用凝胶渗透色谱法、碱液滴定法、热重分析及差示扫描量热分析对NMA二元共聚物相对分子质量、马来酸酐含量及热性能进行了分析。结果表明,当合成温度为110℃时,NMA的相对分子质量最高,相对分子质量分布最均一,热稳定性最佳;且NMA的玻璃化转化温度(Tg)随着合成温度的升高呈下降趋势。故当合成温度为110℃时,有助于N-PMI均聚结构转换为与MAH共聚结构,得到NMA二元共聚物。     

聚(甲基苯基-间乙炔基硅烷)树脂的合成及热稳定性能EI北大核心CSCD

以甲基氢二乙炔基硅烷、甲基氢二氯硅烷和二苯基二氯硅烷为主要原料,通过格氏试剂与二氯硅烷的缩合反应,合成了一种硅炔杂化耐高温树脂聚(甲基苯基-间乙炔基硅烷)(PMPS)。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对其结构进行了表征;利用傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热技术分析了树脂的固化行为;采用热重分析考察了树脂固化产物的热稳定性能。结果表明,PMPS树脂的数均相对分子质量为1140,相对分子质量分布系数为1.34,常温下黏度适中,具有良好的加工性能。树脂通过硅氢加成反应和Diels-Alder反应形成交联网络结构,固化产物具有良好的热稳定性,在空气和氮气气氛中失重5%时的温度(Td5)高于550℃,1000℃的质量保留率大于65%。     

不同无机填料对高密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物共混膜性能的影响EI北大核心CSCD

以高密度聚乙烯(HDPE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为共混膜基体树脂,分别以改性后的膨润土、高岭土、硅藻土作为填料,研究了3种改性填料对HDPE/EVA共混塑料膜拉伸、阻湿阻氧性能的影响,重点研究了改性硅藻土对质量比为65/35的HDPE/EVA共混膜的拉伸性能、阻湿阻氧性能的影响。结果表明,当3种无机填料的添加量较小(质量分数≤4.8%)时,能提高共混膜的拉伸强度,最大提高量达23.8%;添加填料对薄膜阻湿阻氧能力的影响随HDPE/EVA比例的不同而相异。     

温敏性嵌段共聚物的可逆加成-断裂链转移法合成及胶束性能EI北大核心CSCD

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与丙烯酸丁酯(BA)为聚合单体,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,三硫代酯(TTC)为链转移试剂制成一系列的温敏性PBA-b-PNIPAM-b-PBA三嵌段共聚物。采用核磁共振表征了共聚物的结构;并采用表面张力仪、分光光度计和动态光散射方法研究了自组装所得胶束的形态和温敏特性,其中所有嵌段聚合物的临界胶束浓度(CMC)均小于1.6×10-3mg/mL,嵌段共聚物具有表面活性;嵌段共聚物具有显著的温敏性,随BA/NIPAM质量比增加其低临界溶解温度(LCST)越低;升高温度胶束粒径先减小后增大,在LCST时有最小值。     

扩链改性对聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)性能的影响EI北大核心CSCD

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)为扩链剂,采用熔融共混法扩链改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]。使用凝胶渗透色谱、热失重分析仪、电子拉力机、毛细管流变仪、旋转流变仪等研究了PAPI添加量对P(3HB-co-4HB)的相对分子质量、热稳定性、力学性能以及流变性能的影响。结果表明,PAPI的使用能够提高P(3HB-co-4HB)的相对分子质量和熔体黏度,并能有效改善P(3HB-co-4HB)的热稳定性和力学性能,成功实现了对P(3HB-co-4HB)的扩链改性。PAPI的添加量为2.0phr时,体系综合性能最佳,其起始分解温度和最大分解温度分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了16.7℃和11.4℃,其拉伸强度和断裂伸长率分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了21%和218%。     

聚乳酸/聚(羟基丁酸-羟基戊酸共聚酯)共混物的水降解性能EI北大核心CSCD

为了研究聚(羟基丁酸-羟基戊酸共聚酯)(PHBV)的加入对聚乳酸(PLA)降解性能的影响,采用溶液浇铸法制备了不同质量比的PLA/PHBV共混物,对其在不同pH值的PBS缓冲液中降解前后的质量损失率、吸水率、形貌、结晶和热性能变化进行了研究。结果表明,PLA/PHBV共混物的质量损失率和吸水率在碱性缓冲液中增加最快,酸性溶液中次之,中性溶液中最慢;PHBV的加入在碱性缓冲液中促进PLA的降解,在酸性和中性缓冲液中则起阻碍作用;随降解时间的延长,光滑表面变为凹凸不平并出现许多孔洞,共混物的结晶度先提高后降低,其晶型结构未发生改变;降解使共混物的熔融峰向低温偏移。     

聚(偏二氯乙烯-氯乙烯)多孔膜制备及性能EI北大核心CSCD

以聚(偏二氯乙烯-氯乙烯)[P(VDC-co-VC)]为成膜聚合物,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用非溶剂致相分离(NIPS)法制备了具有非对称膜结构的P(VDC-co-VC)平板膜,通过扫描电镜、纯水通量、截留率、接触角、力学性能等测试,研究了聚合物浓度及凝固浴温度对P(VDC-co-VC)平板膜结构与性能的影响。结果表明,所得P(VDC-co-VC)平板膜由表面皮层及大孔支撑层组成,上表面较下表面致密。提高聚合物浓度或升高凝固浴温度均能提高P(VDC-coVC)平板膜表面的致密程度,进而改善对牛血清蛋白的截留率及膜通量恢复率。低凝固浴温度下所得膜通透性能较好。力学性能随聚合物浓度提高而增加,随凝固浴温度升高而降低。     

苝四羧酸二酰亚胺修饰增强g-C_(3)N_(4)光催化性能EI北大核心CSCD

以3,4,9,10-苝四甲酸二酐和L-天冬氨酸为原料,合成水溶性苝二酰亚胺衍生物N,N′-二(2-丁二酸基)-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(PASP)。采用水热法将PASP接枝在g-C_(3)N_(4)上,制备PASP改性g-C_(3)N_(4)复合光催化剂(g-C_(3)N_(4)-PASP)。通过X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)和固体荧光光谱等对g-C_(3)N_(4)-PASP的组成、结构、形貌和光学性质等进行表征,考察g-C_(3)N_(4)-PASP对水溶液中模型污染物亚甲基蓝(MB)的光催化降解活性。结果表明:g-C_(3)N_(4)与PASP经水热反应,可通过酰胺键共价结合;相比纯g-C_(3)N_(4),g-C_(3)N_(4)-PASP比表面积显著增大,吸收带边红移至614 nm,同时PASP修饰可促进g-C_(3)N_(4)材料表面光生电子和空穴分离,进而有效提升光催化活性。在可见光(λ>420 nm)照射下,g-C_(3)N_(4)-PASP对MB的降解率60 min内可达99.4%,降解速率常数k约为g-C_(3)N_(4)的2倍。