铟酞菁/聚甲基丙烯酸甲酯复合物固体光限幅器性能

将在溶液中表现出优良非线性光学和光限幅性能的铟酞菁及其二聚物嵌入到非光学活性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中, 用传统的旋转涂膜法制备得到具有较高光学质量的复合物薄膜, 用开孔Z-扫描方法在532 nm 处研究了复合物薄膜材料的线性光学和非线性光学性能. 结果表明, 无论是铟酞菁单体还是轴向氧桥联的铟酞菁二聚物, 其PMMA复合材料的光限幅性能均显著优于相应的酞菁分子在溶液中的光限幅性能.     

亚甲基蒽苯乙烯吡啶盐的合成、结构及双光子吸收性质

以氯化4-甲基-N-9-亚甲基蒽吡啶盐为原料,合成了一种新型的苯乙烯吡啶盐,通过红外、核磁共振氢谱、碳谱、电喷雾质谱、单晶X射线衍射等测试技术对化合物的结构进行了表征。单晶X射线衍射结果表明,该化合物属于单斜晶系,空间群为P21/c,晶胞参数a=1.255 7(1)nm,b=1.539(1)nm,c=2.220 2(8)nm,β=101.099(1)°,V=4.210 5(4)nm3,Z=4,Dc=1.159 g/cm3。用1 064 nm皮秒脉冲激光研究其三阶非线性光学特性,双光子吸收系数β=0.028 cm/GW,吸收截面为σ=8.68×10-48cm4.s.photon-1,表明目标化合物具有良好的三阶非线性光学性质。     

单、双核含双硫配体金属有机铂磷光材料合成及其OLED应用

以丙酮为溶剂,无水碳酸钾为缚酸剂,将氯桥二聚体和StpipH配体加热回流,一步合成了双核铂金属化合物Pt₂(Stpip)₂L(StpipH:双(二苯基膦硫基)酰胺;LH₂:4,6-二苯基嘧啶)及其相应的单核配合物Pt(Stpip)LH。利用核磁共振(¹H,³¹P谱)、高分辨质谱和X射线单晶衍射等对化合物进行表征和结构确认。并通过紫外-可见光吸收光谱和荧光发射光谱研究了化合物的光物理性质。结果表明,双核化合物Pt₂(Stpip)₂L的低能跃迁吸收带位于400～510 nm的可见光区域,在纯固体状态下,发射峰位于593和559 nm处,其质量分数为2%的PMMA薄膜在560 nm处表现出强烈的磷光发射且在PMMA薄膜中的量子产率达到22.2%。单核化合物Pt(Stpip)LH在纯固体和质量分数为2%的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜中,发射峰分别位于524和526 nm处,其中在PMMA薄膜中的量子产率达38.7%。这两种化合物在不同状态...     

四溴-2,3-萘酞菁铅的合成及性质研究

以1,8-二氮杂双环[5.4.0]+-碳烯-7(DBU)为催化剂合成了中心原子为重原子铅、环取代基为重原子溴的萘酞菁配合物四溴-2,3-萘酞菁铅[PbNcBr₄],并研究了该配合物的电子吸收光谱、热稳定性、光限幅特性及重原子对其光限幅特性的影响及其机理.该配合物在近红外区(795～825nm)有强吸收(Q带),溴取代可使配合物Q带略微蓝移,溶剂的极性对配合物的电子吸收光谱有较大影响.该配合物具有较高的热稳定性,气氛对其热稳定性有明显影响,其在N₂气氛中的热稳定性明显比在O₂气氛中的高;在O₂气氛中为一步分解,在N₂气氛中为多步分解.标题配合物具有优异的非线性光限幅特性,在高线性透射率88%时的限幅阈值为148mJ/cm²,限幅幅值为332mJ/cm²,损伤阈值约为3J/cm²,其光限幅特性明显优于光限幅新材料C₆₀(透射率70%时,限幅阈值大于240mJ/cm²).重原子铅和溴可显著优化材料的非线性光限幅特性.     

Synthesis,Structure, and Optical Limiting Properties of an Axial Substituted Bis(8-oxide quinoline)zirconium Phthalocyanine

A novel bis(8-oxide quinoline)zironium phthalocyanine [(OQ)2 Zr Pc] with two 8-oxide quinolone anions at the same axial positions has been successfully synthesized and its chemical structure has been assigned by the 1 H NMR, MS and two-dimensional correlation infrared(2D-IR) spectroscopy as well as by single-crystal X-ray structural analysis. It possessed a moderately effective nonlinear absorption coefficient βeff of 6.69×10~(-14) cm/GW at 532 nm in DMF solution, implying it is a promising candidate for nonlinear optical materials.     

N,N′-二-(2-吡啶基)苝四羧酸二酰亚胺的合成及性能研究

合成了N,N′ 二 (2 吡啶基)四羧酸二酰亚胺,并纯化、调晶.对产物进行了元素分析和IR光谱研究(环状二酰亚胺的CO以双峰1708.8cm-1、1664 5cm-1).α晶型产物溶液的紫外可见光谱(最大吸收波长为526.00nm)和荧光光谱(最大发射波长为538.0nm)存在很好的镜像对称关系.薄膜紫外可见光谱图在450—570nm范围内,α晶型比β晶型有较强的吸收峰.X粉末衍射也反映出α晶型在2θ为25.5°、26.3°上的衍射峰强度分别为1954、2603.α、β晶型分别作为电荷产生材料制得的功能分离型有机光导体,在光源波长λ=532nm曝光下,测得含α的感光体达到饱和电位的时间45s、半衰曝光量5.7μJ/cm2、残余电位22V等数据.测得含β的感光体达到饱和电位的时间49s、半衰曝光量9.9μJ/cm2、残余电位22V等性能数值.     

PMMA/PVDF共混对PVDF的β相构型影响的研究

采用溶液法制备了不同含量的聚甲基丙烯酸甲酯/聚偏二氟乙烯(PMMA/PVDF)共混薄膜,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射谱(XRD)、和差热分析法(DSC)对共混薄膜的结晶行为进行了分析。结果表明,共混物中PMMA的含量对PVDF的β相构型有明显影响:PMMA/PVDF=30/70共混物中β相含量最高。为提高PVDF薄膜的铁电性能提供了新的研究方法。     

1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二巯基类复合物在不同波长下的三阶非线性光学性质

合成了两种新的金属双噻吩类复合物:(苄基三乙基铵)双(1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二巯基)-金(BTEAADT)和(苄基三乙基铵)双(1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二巯基)-镍(BTEANDT).采用Z扫描方法,在皮秒脉冲下,分别测试了两种材料的乙腈溶液在532和1064nm的三阶非线性光学特性.Z扫描的结果表明,BTEAADT的乙腈溶液在532nm具有反饱和吸收效应,在1064nm非线性吸收效应可以忽略且在两种波长都有自散焦效应,三阶非线性折射率为负值.BTEANDT的乙腈溶液在532nm非线性吸收效应可以忽略,在1064nm具有饱和吸收效应且在两种波长都有自聚焦效应,三阶非线性折射率为正值.分析了造成这种差异的原因.经过计算得到了两种材料在532和1064nm的三阶非线性折射率,三阶非线性吸收系数,三阶非线性极化率和超极化率.BETAADT的非线性折射率在532nm为-1.685×10-18m2·W-1,在1064nm为-1.459×10-18m2·W-1;BTEANDT的非线性折射率在532nm为1.452×10-18m2·W-1,在1064nm为7.311×10-18m2·W-1.两种材料的三阶非线性吸收系数,三阶非线性极化率和超极化率的数量级分别是10-11m·W-1,10-13esu和10-31esu.结果表明这两种材料在非线性光学领域有潜在的应用价值.     

一种新型二阶非线性光学功能分子及其交联聚氨酯材料的合成

合成了新型的含有偶氮和噻吩环的二阶非线性光学功能分子, 用红外光谱、紫外光谱、核磁共振和质谱确定了其结构; 制备了含有该功能分子的两种交联型聚氨酯聚合物薄膜, 当测量波长为1 064 nm时,  用Marker条纹法测得的二阶非线性光学系数d33值分别为80.6 pm/V(发色团的数密度为0.91×1020 Molecules/cm3)和20.1 pm/V(发色团的数密度为2.21×1020 Molecules/cm3); 聚合物Ⅱ的取向热稳定性达到了152 ℃.     

六棱柱型金属团簇化合物W2Ag4S8(dppy)4的纳秒光限幅特性

新合成了一种金属团簇化合物W2Ag4S8(dppy)4,(分子式为C68H56Ag4N4P4S8W2)并用X-射线单晶衍射结构分析方法测定了其晶体结构.单晶X-射线衍射数据表明这种金属团簇化合物具有六棱柱型.在纳秒激光脉冲作用下研究了W2Ag4S8(dppy)4的二甲基甲酰胺(DMF)溶液的光限幅特性.实验结果表明W2Ag4S8(dppy)4的DMF溶液在放置一段时间后光限幅特性明显优于新配制的DMF溶液,其光限幅特性明显强于C60甲苯溶液,表现出其具有较强的光限幅特性.为了研究W2Ag4S8(dppy)4的光限幅机制及光限幅特性在放置一段时间后发生变化的原因,又做了非线性散射和泵浦探测实验,并对其光限幅机制和光限幅特性在放置一段时间后发生变化的原因进行了分析.     

(苄基三乙基铵)双(1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二硫基)-金的三阶非线性光学性质

合成了一种新的配位化合物(苄基三乙基铵)双(1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二硫基)-金(BTEAADT). 利用旋涂技术制备了该材料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)掺杂的复合薄膜, 该材料在复合薄膜中的质量分数为1%. 采用Z扫描方法, 分别测试了该材料的乙腈溶液和该材料与PMMA复合薄膜在波长为1064 nm, 脉宽为20 ps条件下的三阶非线性光学特性. 同时还研究了复合薄膜的线性光学性质. Z扫描的结果表明, 复合薄膜和该材料的乙腈溶液都具有自散焦效应, 非线性折射率都是负值. 在实验条件下, 两者的非线性吸收效应都是可以忽略的. 经过计算得出溶液样品的非线性折射率为-1.459×10^-18 m²·W^-1, 复合薄膜样品的非线性折射率为-3.978×10^-15 m²·W^-1. 该材料在1064 nm处的非线性光学器件方面有潜在应用价值.     

P（VDF-HFP）-PMMA/CaCO3（SiO2）复合聚合物电解质的电化学性质

采用激光扫描共焦显微镜、X射线衍射、循环伏安和交流阻抗等方法对由聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)(P(VDF-HFP))、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及纳米碳酸钙(二氧化硅)制备的几种复合聚合物电解质(CPE)膜P(VDF-HFP)-PMMA/CaCO3(SiO3)的性能进行了研究.结果表明,PMMA的加入能提高CPE的吸液率,从而增大其离子导电率.在P(VDF-HFP)与PMMA质量比为1:条件下制得的CPE性能最佳.用P(VDF-HFP)-PMMA为聚合物基体与纳米级SiO2、CaCO3进行复合制成的聚合物膜,无机粒子的加入没有破坏原来聚合物非晶结构;室温下CPE的电导率达到3.42 mS·cm1;电化学稳定窗口为4.8 V.电池Li/CPE/GMS(石墨基材料)的测试证明,CPE与石墨负极有很好的相容性.聚合物电池Li/CPE(CaCO3)/LiCoO2比Li/CPE)(SiO2)/LiCoO2具有更优越的倍率放电性能.     

稀溶液滴膜法制备聚甲基丙烯酸甲酯伸展链及其构象转变

采用聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA)的甲苯稀溶液滴膜法制备PMMA伸展链,用原子力显微镜观察了PMMA分子链形貌及其在丙酮、水蒸气退火后的构象转变.结果表明,浓度(聚合物质量/溶液质量)为1×10~(-6)的PS-b-PMMA甲苯溶液可以在云母基底表面制备出高度为0.2 nm、长度为100~300 nm的PMMA伸展链;该方法可以适用于不同分子量的PS-b-PMMA共聚物,当PMMA嵌段分子链大于PS时,更容易制备高度伸展的PMMA分子链.丙酮蒸气退火可使胶束中的PMMA伸展链迅速收缩并与PS核融为一体变成球形结构.水蒸气退火作用下PMMA分子链的构象转变与制备胶束的起始浓度有关,浓度为1×10~(-6)的胶束只形成球状结构;浓度为5×10~(-6)的胶束含有较多的PMMA伸展链,在水蒸气退火后可形成花状胶束并可以组装成周围带有台阶状PMMA分子层的棒状胶束.     

一种可溶性氯铟酞菁化合物的光限幅性能研究

本工作通过无中心金属酞菁合成了可溶性金属酞菁化合物--四-α-(2-乙基丁氧基)氯铟酞菁,用纳秒脉冲激光在532 nm处检测了它在四氢呋喃溶液中的光限幅过程,发现该化合物具有非常明显的光限幅性能.在很低的入射光能量下,输出能量即开始偏离Beer定律,透过率随着入射光能量的增加迅速下降.这一效应归因于酞菁分子的反饱和吸收.通过纳秒激光闪光光解实验测定了上述化合物在四氢呋喃溶液中的瞬态吸收光谱及三线态寿命,实验结果表明在很宽的波长范围内分子具有较强的激发态吸收性能.     

侧链型偶氮聚合物液晶在不同波长激发条件下的光致取向

合成了聚甲基丙烯酸 (6 [4 (4 氰基偶氮苯 )苯氧基 ]己酯 ) (Poly(6 [4 (4 cyanophenylazo)phenoxy]hexylmethacrylate) (PM6ABCN) ) ,采用溶液挥发法在玻璃载片上成膜 ,研究了薄膜样品在Tg 温度以下的光致取向 .用波长分别为 36 6、40 0和 436nm的偏振光照射 ,发现PM6ABCN薄膜的光致取向过程不仅依赖于光的强度 ,还依赖所使用的偏振光的波长 .在低于Tg 的温度下 ,用波长为 40 0nm ,功率为 2 0mW cm2 的光照射 10 0s可以使样品的取向达到饱和 ,而用 36 6nm的光导致的取向程度要小于 40 0nm和 436nm的光 ,因为 36 6nm的光会在稳态时产生更多数目的cis异构体     

MoS_2/g-C_3N_4复合材料的制备及可见光催化性能

首先在N-甲基吡咯烷酮溶液中超声剥离得到少层的MoS_2,将其与石墨相氮化碳(g-C_3N_4)复合,制得MoS_2/g-C_3N_4复合材料。采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS),傅里叶变换红外光谱(FTIR),Raman光谱,紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)和光致荧光(PL)技术对复合材料进行表征。可见光下考察MoS_2/g-C_3N_4复合材料光催化降解罗丹明B(Rh B)的活性,结果表明:将少量MoS_2与g-C_3N_4复合可明显提高光催化活性,且1%(w/w)MoS_2/g-C_3N_4复合物的光催化活性最高,可能的原因是MoS_2和g-C_3N_4匹配的能带结构,增大了界面间电荷的传输,降低了光生电子-空穴的复合,进而提高了光催化活性。     

聚苯胺共价修饰的氧化石墨烯的合成及其光限幅性能

利用酰胺化反应将聚苯胺(PANI)共价接枝到氧化石墨烯(GO)的表面,得到的杂化材料GO-PANI能很好地分散在常见的有机溶剂中。样品的XPS谱和红外光谱数据证实了在GO和PANI之间存在酰胺键。在316nm激光激发下,PANI和GO-PANI分别在420nm和416nm处显示出很强的荧光峰。GO-PANI的最大发射峰相对于PANI的发射峰蓝移了4nm,且荧光强度增强。开孔Z-扫描实验结果表明:与PANI相比,GO和PANI的共价键合使材料在532nm激光辐照下表现出更大的非线性消光系数和三阶非线性极化率虚部值,光限幅性能明显增强。     

基板界面对PS/PMMA溶液共混物溶剂挥发成膜相结构的影响

研究了PS PMMA的共混物溶液溶剂蒸发成膜时的基板界面效应 .利用扫描电子显微镜 (SEM)研究了PS PMMA(5 5 ) (W W) THF高分子共混物溶液在不同基板上通过溶剂挥发成膜的相形态结构 .通过FTIR及ATR FTIR检测了共混物薄膜及其表面的共混组成 .研究结果表明 ,成膜基板对高分子共混物溶液成膜后的相形态有很重要的影响 .控制共混物溶液体系成膜过程中的动力学因素 ,可以调控出所设想的各种复杂的相结构形态     

四磺化酞菁氧钒自组装膜的三阶非线性光学性能研究

为提高金属酞菁膜的三阶非线性光学性质,采用静电自组装技术制备出了包含阴离子四磺化酞菁氧钒(VOTsPc)和阳离子聚乙烯亚胺(PEI)交替层的复合薄膜.通过紫外-可见光谱仪表征了VOTsPc/PEI交替多层组装体的组装过程,结果表明组装过程为有规律的连续吸收过程.利用原子力显微镜技术研究了VOTsPc/PEI薄膜的表面形貌,结果表明膜表面是光滑的、均匀的;膜表面紧密堆积了纳米级颗粒,平均粒径为75 nm,平均表面粗糙度为4.406 nm.使用调Q倍频ns/ps Nd∶YAG脉冲激光系统,在输出激光波长为532 nm,脉冲宽度为4 ns条件下,通过Z-扫描测试研究了组装膜的三阶非线性光学性质.通过对实验数据的模拟和计算,30-双层VOTsPc/PEI膜的非线性极化率n2和非线性吸收系数β值分别为4.87×10-6esu和1.2×10-5m/W,三阶非线性极化率χ(3)值为1.57×10-6esu.VOTsPc/PEI膜显示出较强的非线性反饱和吸收性能,具有广阔的应用前景.     

二茂铁衍生物L-B膜在CdSe/Fe(CN)_6~((3-)/(4-))界面的中介催化作用

测定了CdSe薄膜电极及硬脂酸二茂铁酯L—B膜修饰后在Fe(CN)_6~(3-/4-)溶液中于白光和650nm单色光下的阻抗行为。用计算机非线性曲线拟合求出了等效电路中的元件参数值。进一步计算了CaSe薄膜电极光氧化还原反应速度常数。结果表明,修饰在CdSe薄膜电极上的硬脂酸二茂铁酯L—B膜在光诱发的CdSe/Fe(CN)_6~(3-/4-)界面电荷转移中加速电荷的传递起中介催化作用。