两种侧链偶氮聚电解质自组装膜中生色团取向研究

用偏振紫外光谱研究了两种侧链偶氮聚电解质静电逐层自组装膜中偶氮生色团的初始取向 .讨论了不同的组装条件对自组装膜中偶氮生色团取向的影响 .进一步探讨了偶氮聚电解质自组装膜的结构特点 .研究表明 ,侧链偶氮聚电解质自组装膜中的偶氮生色团存在一定程度的面内取向 ,自组装的各种影响条件和聚合物结构等 (pH值、侧链柔性间隔基团长度、以及偶氮生色团官能度等 )与自组装膜中偶氮生色团的面内取向程度存在一定的相关性 .通过研究偶氮生色团的取向和影响因素 ,可以深入认识侧链偶氮聚电解质的自组装行为     

侧链型偶氮聚电解质自组装和膜结构研究

研究了4种侧链型偶氮聚电解质的自组装过程及其对自组装膜结构的影响.用聚电解质上的偶氮基团作为“探针”,研究了自组装过程中出现的生色团取向、解吸附和非线性增长等现象.这些侧链型偶氮聚电解质均具有较好的自组装性,但其自组装行为有很大差异.在不同的pH条件下,聚电解质的电离程度不同,导致吸附过程和自组装膜结构亦明显不同.自组装膜的增长和结构取决于体系中吸附和解吸的平衡.偶氮生色团端基的亲水或疏水性对自组装膜的增长有明显的影响.偶氮聚电解质自组装过程不同阶段出现的非线性增长现象,分别反映了基底、溶液性质和聚电解质结构等因素的影响.     

新型支化侧链偶氮聚电解质的合成与性能研究

通过后重氮偶合的方法合成了一种含支化侧链偶氮苯生色团的聚电解质 (PBANT AC) .用IR、NMR、DSC、UV和元素分析等手段对聚合物的结构和性能进行了表征 .研究发现 ,在不同比例的水和四氢呋喃混合溶剂中PBANT AC的紫外 可见光光谱有很大的差别 .这种差别反映了PBANT AC分子中的偶氮苯生色团的不同聚集状态 .通过静电吸附逐层自组装的方法将PBANT AC分子组装成多层膜 .在 488nm的偏振Ar+ 激光的照射下 ,聚合物薄膜中的偶氮苯生色团可发生光致取向 ,取向有序度约 0 0 5 .偶氮苯生色团的顺反异构化反应使H 聚集体在光照后发生解聚集     

偶氮聚电解质的H-聚集和光响应行为

用偶氮聚电解质上的偶氮苯基团作为“探针” ,研究了侧链偶氮聚电解质聚 {丙烯酸 2 [4 (4′ 乙氧基苯基偶氮 )苯氧基 ]乙酯 co 丙烯酸 }(PEAPE)在水中的H 聚集及其对光响应性的影响 .研究发现 ,与在DMF溶液的紫外吸收光谱相比 ,偶氮聚电解质在水中的紫外吸收λmax 发生明显蓝移 ,表明在水溶液中偶氮生色团形成了H 聚集体 .溶解在DMF H2 O混合溶剂中的上述偶氮聚电解质也存在部分H 聚集 ,H 聚集程度与水和DMF的比例有关 .H 聚集体的形成使光异构化速率明显减慢 ,异构化效率显著降低 .同时 ,其光异构化动力学不符合一级指数衰减规律 ,说明该过程同时包含‘孤立的’偶氮生色团的光异构化反应和H 聚集体的光致解聚集     

溶液pH值对光响应性偶氮聚电解质H-聚集的影响

研究了溶液pH值变化对水溶性侧链偶氮聚电解质的生色团H 聚集行为的影响规律 .研究发现 ,偶氮聚电解质溶液中生色团的存在状态与聚合物链上羧基的电离度有着密切的关系 .调节溶液pH值可使生色团发生聚集和解聚集的转变 ,从而导致对应的紫外吸收光谱发生明显变化 .在羧酸的部分电离区内 ,侧链偶氮苯H 聚集体随pH升高而部份解聚 ,导致特征吸收峰红移 ,其相应的光响应速率加快和光致反 顺异构效率提高     

支化侧链偶氮聚电解质生色团H-聚集的动力学研究

利用偶氮聚电解质上的偶氮苯基团作为“探针”,研究了支化侧链偶氮聚电解质PMAPB6P-AA的偶氮生色团H-聚集动力学过程.研究发现,在不同THF/H2O配比情况下,H-聚集的速率有很大差别,THF比例越小,生色团发生H-聚集的速率越大,即偶氮聚电解质在溶剂体系中的疏水聚集对发生H-聚集有重要推动作用.通过测定偶氮聚电解质上的“孤立”生色团和H-聚集体的紫外光谱最大吸收值变化,表征了H-聚集过程的动力学,并分别用一级和二级动力学方程进行了拟合.结果表明,偶氮聚电解质的H-聚集过程具有二级动力学过程的特点.     

官能化度对环氧树脂类偶氮聚合物光致取向的影响

利用光诱导双折射和偏振红外光谱法研究了偶氮官能化度对环氧树脂类偶氮聚合物BP-AZ-CA的光致取向行为的影响,重点研究了偶氮官能化度对偶氮生色团和聚合物主链的光致取向速度及饱和取向程度的影响规律.结果表明,随着偶氮官能化度的增加,偶氮生色团和聚合物主链的光致取向速度均降低,但二者的饱和取向程度增加.体系中氢键相互作用的增强是导致BP-AZ-CA的光致取向行为随偶氮官能化度增加而变化的原因之一.     

在N,N-二甲基甲酰胺/水混合溶剂中制备偶氮聚电解质自组装膜

利用静电吸附逐层自组装方法在有机溶剂N,N二甲基甲酰胺(DMF)和H2O的混合介质中制备非水溶性偶氮聚电解质自组装多层膜.研究了DMF和H2O的配比对自组装膜生长、结构与表面形态的影响.结果表明,DMFH2O的混合溶剂是非水溶性偶氮聚电解质自组装的理想介质,二者之间的配比对自组装膜的生长速度,膜的结构以及表面形态均有显著影响.随着混合溶液中DMF含量的升高,自组装膜的生长速度逐渐下降但线形生长关系越来越好,所得自组装膜中偶氮生色团的H聚集程度逐渐下降,而且自组装膜的表面越来越平整.     

支化侧链偶氮无规共聚物中空和类囊泡聚集体研究

研究了支化侧链型偶氮无规共聚物(PMAPB6P-AA)在THF/H2O混合溶液中的自组装行为.研究发现,通过缓慢增加体系的水含量,可以制备出具有中空结构的非球形聚集体.调节聚合物的初始浓度,可以得到不同粒径的聚集体.聚集体中偶氮生色团的光致异构化速率与异构化程度随聚合物初始浓度的增大而减小.在此基础上,采用更加缓慢的增加水含量的方法,使聚合物分子进行充分的疏水聚集与H-聚集,制备出类囊泡状聚集体.在紫外光照射条件下,观察到类囊泡聚集体发生了光致解聚集.     

光响应性偶氮聚电解质自组装研究

将3种侧链带有不同偶氮生色团的聚电解质,用逐层浸渍的方法使其组装成多层膜.利用原子力显微镜(AFM)研究了自组装膜的表面形貌以及随着组装层数增加的变化.详细研究了在紫外光的照射下,薄膜内偶氮生色团由反式到顺式构型的光响应转变,以及在暗室中由顺式回复到反式构型的回复特性.与自组装膜的光响应性和相应的旋涂膜进行比较发现,其中的PNAPE/PDAC自组装膜没有明显的光色效应,而PEAPE/PDAC,PPAPE/PDAC具有明显的光色效应.在暗室中,随生色团的结构不同和在不同的凝集态中,由顺式回复到反式构型的速率明显不同.     

一种新型偶氮聚电解质的光致取向行为研究

1992年Decher等报道了聚电解质的静电逐层自组装技术，即将带有相反电荷的两种聚电解质通过交替沉积的方式，在固体介质表面上形成均匀的厚度可控的多层膜。利用此方法可方便地对膜结构进行设计和调控，从原理上讲，可制备任意成分多层复合的新材料。该技术以其操作简易，结构可控等特点已成为近10年功能高分子纳米薄膜领域的研究热点。     

侧链偶氮聚电解质在胶体微球表面的静电层层自组装和微胶囊制作

将侧链偶氮聚电解质应用于聚苯乙烯胶体微球表面的静电层层自组装,得到了偶氮聚电解质和聚二烯丙基二甲基氯化铵多层膜覆盖的核壳微球.实验表明,组装后偶氮苯基团发生了一定程度的解聚集,得到的胶体微球可表现出明显的光色效应.研究进一步采用含肉桂酸酯的光敏聚电解质作为交联的保护壳层,并通过光交联反应使表面层发生交联固化反应.将上述具有核壳结构的胶体球溶解去除聚苯乙烯内核后,得到了含光响应聚电解质的空心微胶囊.     

支化侧链偶氮聚电解质的合成和H-聚集

合成了一种新型支化侧链型偶氮聚电解质PMAPB₆P-AA.以偶氮生色团为探针,研究了这类聚电解质在混合溶剂中的H-聚集,以及H-聚集对偶氮生色团光响应性能的影响.研究发现,PMAPB₆P-AA在水体积分数大于11%的DMF/H₂O混合溶剂中形成H-聚集.偶氮苯离域电子的色散力是形成H-聚集的主要动力.与偶氮小分子MAPB₆和MAPB₆P相比,PMAPB₆P-AA表现出更强的H-聚集能力,表明疏水作用和聚合物链的束缚作用等也是影响偶氮苯基团H-聚集能力的重要因素.H-聚集对PMAPB₆P-AA光响应影响的明显特征是光响应速率减慢和光致顺反异构的效率降低.     

重氮偶合反应合成超支化偶氮聚合物的光响应性能研究

利用重氮偶合反应和后重氮偶合反应制备了主链和端基含有不同假芪型偶氮苯生色团的超支化偶氮聚合物.利用氢核磁共振、紫外光谱、红外光谱等分析手段确定了合成聚合物的结构、玻璃化转变温度和光谱特性等.研究了聚合物光致二向色性的性能,此聚合物的取向有序度为0.063.用两束相干的P偏振Ar+激光对聚合物膜进行光加工,得到形状规则的正弦波形表面起伏光栅,末端偶氮苯基团的引入极大地增加了超支化偶氮聚合物的光响应速度.