聚甲基丙烯酸-对-甲氧基偶氮苯氧己基酯的液晶及光响应行为

合成并表征了侧链液晶高分子聚甲基丙烯酸－对－甲氧基偶氮苯氧己基酯（ＰＭＡＡＺＯ６），在不同条件下对其进行了光响应测试。发现紫外光易诱导体系发生相转变；增加辐照光波长有利于分子发生整体取向，不同温度下的光响应测试表明，样品处于玻璃化转变温度之下是保持分子取向的前提。     

光致取向调控偶氮苯侧链液晶聚合物的阻隔特性研究

研究了液晶分子的排列方式对聚合物膜阻隔特性的影响,采用473 nm线偏振光照无定形偶氮液晶聚合物,使其介晶基元发生从无序到有序的取向排列.用膜透射率变化和锥光干涉图表征了分子的取向,其锥光干涉图为粗黑十字,说明在线偏振光下作用下液晶分子取向形成了单相畴沿面内排列的有序态.用金属表面氧化法进一步研究了取向态聚合物膜的阻隔...     

1－苯基－3－甲基－4－（6－氢－4－氨基－5－硫杂－2，3－吡嗪）－吡唑啉酮光致变色超分子化合物的合成、结构与性能

通过1－苯基－3－甲基－4－氯乙酰基－吡唑啉酮－5（PMCP）和氨基硫脲（ TSC）缩合，形成了一种含NNS六元杂环的光致变色化合物（PMCP－TSC）。利用元 素分析，MS，”1H NMR，IR和UV光谱进行了表征。通过紫外可见光谱对它的光致 变色性质进行了研究，测出了光致变色反应的动力学常数。并用X线单晶衍射仪测 定了PMCP－TSC变色后的晶体结构，该晶体属单斜晶系，具有P2_1/c空间群，a = 0.105 10(2) nm, b = 0.150 61(3) nm, c = 0.993 70(10) nm, β = 107.890 (10)°, V = 1.496 9(4) nm~3, Z - 4, D_c = 1.417 Mg/m~3, μ = 0.232 mm~(- 1), F(000) = 672, R = 0.033 4, wR = 0.089 6。结构分析表明：其光致变色现 象是由于它在溶剂与光的共同作用下发生了从醇式到酮式的异构化。同时该化合物 经分子间氢键形成二聚体，又通过甲醇与本体分子之间的氢键使化合物形成具有三 维网络结构的超分子化合物。     

含氟光敏单体的液晶光控取向研究

制备了系列含氟光敏单体材料, 六氟双酚A双肉桂酸酯(6F-BADE)与含二氟亚甲基结构的肉桂酸酯(FDE-n, n=2, 3, 4). 材料在线性偏振紫外光辐照下均可发生定向光交联反应, 通过红外光谱和凝胶渗透色谱跟踪检测, 表明光交联类型为[2+2]环加成. 单体光聚后形成的取向膜对液晶分子排列效果不同, 6F-BADE取向膜诱导液晶分子垂直排列, FDE-n取向膜诱导液晶分子平行排列. 用原子力显微镜对取向膜表面进行表征, 均未观察到明显的各向异性分布现象. 应用量子力学半经验方法AM1分析发现单体分子极性有较大差异, 认为分子极性的差异是诱导液晶取向不同的主要原因.     

胆甾相液晶结构色的光调控

胆甾相液晶是一类具有周期性螺旋超结构的软光子晶体,能够选择性地反射不同波长的光产生结构色.在向列相液晶中掺杂光响应手性分子是制备光响应胆甾相液晶的普遍方法.在外界光源的刺激下,光响应手性分子的空间结构改变,诱导螺旋超结构的螺距发生变化,从而调控胆甾相液晶的结构色,因此光响应胆甾相液晶在滤光器、传感器、可调光学激光器和动态显示等领域具有广阔的应用前景.总结了不同光响应手性分子构筑的胆甾相液晶体系,分析了手性分子结构设计对胆甾相液晶结构色调控的影响,最终讨论了光响应胆甾相液晶目前面临的挑战以及未来的发展方向.     

基于光响应高分子材料的柔性执行器件

光响应高分子材料是指吸收光能后,能够在分子内或分子间产生化学或物理变化的一类功能高分子材料.伴随着分子结构与形态的改变,材料表现出某些宏观性质的变化,如在光刺激下发生形状、颜色或者折射率的变化等.光能具有环保性、远程可控性、瞬时性等优异的特性,因此光响应性高分子材料受到了越来越多的关注.通过合理的设计,光响应高分子材料...     

光响应超分子聚合物

超分子聚合物是超分子化学、高分子化学和材料化学领域的研究热点.将光响应的功能基团以非共价作用构筑到超分子聚合物体系中,得到光响应型超分子聚合物,从而能够将超分子聚合物的独特性质与光化学反应的优势有效地结合起来,从而构筑新型的光功能材料.本文总结了近年来本课题组有关光响应超分子聚合物方面的研究工作:介绍了主链型的光响应超分子聚合物的光调控组装和解离,超分子聚合物和共价聚合物的光控可逆切换和光调控组装形貌;另外还举例介绍了具有自修复和室温磷光发射等功能的侧链型光响应超分子聚合物,并对刺激-响应的超分子聚合物领域的发展做了展望.     

拉伸温度对α’-型聚乳酸结构与性能的影响

α’-晶型聚乳酸(PLA)膜被制备和单轴拉伸.通过凝胶渗透色谱仪(GPC)、全反射红外光谱(ATR-IR)、差示扫描量热仪(DSC),X射线衍射(XRD)及Raman光谱等测试技术研究了拉伸温度梯度变化对α’-晶型PLA膜的分子量及其分布、分子链构象、结晶度、晶型转变和取向行为的影响.在恒定拉伸速度与应变下,拉伸温度对PLA膜的应力-应变曲线,特别是屈服强度、拉伸模量产生了较大的影响,其值随拉伸温度的增加而降低.GPC测试结果表明,在不同的温度下拉伸后,PLA会发生一定程度的降解,分子量降低;ATR-IR,XRD,DSC和Raman光谱测试结果表明,在不同的温度下拉伸后α’-型PLA没有发生晶型的转变,即没有由α’-晶体转变为α-或β-晶体.结果表明PLA的结晶度、分子链取向程度强烈依赖于拉伸温度:当拉伸温度低于100℃时,α’-型PLA膜的结晶度与沿着拉伸方向的变形程度随拉伸温度的增加而增加,分子链的高度取向诱导了PLA结晶;当拉伸温度超过100℃后,PLA的分子链沿着拉伸方向上的有序度与结晶度将降低.     

由激光诱导荧光方法探测光碎片分子取向的理论研究

采用密度矩阵方法,推导了从激光诱导荧光(LIF)强度中抽出光碎片取向参数的表达式.光碎片的取向由分子态多极矩描述.用于解离母分子和激发碎片分子的激光均为线偏振光,而探测荧光为非偏振光.激光诱导荧光强度是光碎片分子初始态多极矩、线强度因子和解离-激发几何因子的函数.光碎片的取向参数可以由测量荧光偏振比和计算动力学因子而获得.     

锥光干涉法表征偶氮苯侧链液晶聚合物的光致取向

采用偏光显微镜在平行光和锥光条件下对液晶聚合物膜内分子的取向排列状态进行了研究,不同取向状态的膜由线偏振光或圆偏振光照射偶氮苯侧链液晶聚合物得到。结果表明,液晶聚合物膜采用线偏振光照射时,偶氮苯介晶基元沿面排列,形成单相畴面内取向态。该取向态的锥光干涉图为位于视场中心的粗黑十字,旋转载物台小于10°,该干涉图即完全退出...     

胆甾相液晶螺旋方向的光调控

光响应胆甾相液晶是一类在光刺激下通过改变液晶分子排列调控光学特性的智能“软”光子晶体材料,其分子自组装形成周期性螺旋结构,选择性地反射与自身螺旋方向相同的圆偏振光。近年来,利用光刺激诱导胆甾相液晶在左手螺旋和右手螺旋之间发生螺旋翻转的研究引起了广泛关注。胆甾相液晶的螺旋翻转能够改变反射光的圆偏振特性,有望拓展光子晶体材料在可调节滤光器、防伪与加密技术、圆偏振激光器、三维显示等领域的潜在应用。本综述重点关注光响应胆甾相液晶螺旋翻转的研究进展;总结了调控胆甾相液晶螺旋方向的两种主要策略：(1)直接引入螺旋性可逆转变的光响应手性分子开关,(2)利用光响应手性分子开关和与之螺旋性相反的手性掺杂剂之间的手性竞争;分析了分子空间构型转变对调控螺旋翻转程度的影响;并讨论了不同材料体系面临的挑战以及未来的发展方向。     

光响应细胞粘附界面

光响应分子的响应过程可以通过简单调控光源波长、光强度以及曝光时间进行调节,近年来基于光响应分子构建的智能界面被越来越多地应用于调控细胞粘附行为。目前,用于构筑调控细胞粘附行为的光响应智能界面的功能分子主要有偶氮苯、螺吡喃以及它们的衍生物。基于这些光响应功能分子的光致异构化,光响应智能界面会发生物理化学性质转变,进而实现可控的细胞粘附和去粘附。设计光控细胞粘附界面为研究细胞粘附、迁移以及细胞诊断提供了一种新型便捷的策略。     

氰乙基纤维素/二甲基乙酰胺液晶溶液的取向态织构

本文用偏光显微镜、小角光散射和消偏振光法对受切应力后取向的氰乙基纤维素/二甲基乙酰胺液晶溶液的织态结构进行了研究。证明在取向的液晶溶液中,分子链沿切应力方向高度取向。相邻条纹间的分子链取向稍有不同。     

2，4，6－三苯基氧鎓盐分子内旋转受阻对其发光行为的影响

研究了４－位苯基取代基旋转受阻和旋转自由的２，４，６－三苯基氧盐的光物理性质。实验结果表明，当４－位苯基取代基旋转受阻时，氧盐化合物在激发态时引起的分子内极化程度比４－位取代基旋转自由的氧盐化合物大，即在激发态时旋转受阻氧盐化合物发生的分子内电荷转移能力较强；４－位取代基旋转自由的化合物的荧光量子产率随溶剂粘度的增大而有所增大，但旋转受阻化合物在相同的条件下则出现相反的结果。实验结果还表明，４－位取代苯基旋转受阻对化合物的荧光发射不利。     

基于胆固醇的有机超分子智能凝胶

胆固醇分子具有特色的多环、多手性碳结构,因此可用于构筑有机超分子凝胶智能材料。该凝胶体系除了对温度有良好的感知响应性外,对其他的外界刺激,如光、pH、超声等也能够感知并响应。由于胆固醇分子是生命体中普遍存在的生物分子,基于胆固醇的有机超分子智能凝胶在生命现象模拟、药物输运等方面具有天然的优势。本文先根据胆固醇凝胶体系的不同种类,包括光响应型、氧化还原响应型、酸碱响应型、超声响应型,金属离子响应型以及触变响应型等,对该体系的结构与性能进行了介绍,然后介绍了对凝胶因子的修饰方法,最后结合目前的研究现状,探讨了胆固醇有机超分子凝胶的应用方向及前景。     

氧化还原响应性环金属钌、锇配合物

金属有机共轭配合物因其良好的氧化还原特性和丰富的光、电、磁等物理化学性质成为一种重要的响应性功能分子材料,是分子导线、分子开关、分子机器、分子存储、光电检测等应用的材料基础.本文主要介绍近几年本课题组在环金属配合物的分子设计及其氧化还原响应方面的工作进展,具体包括环金属双钌共轭配合物、环金属参与的不对称双中心共轭分子以及氧化还原多中心共轭配合物3种体系.这些化合物在较低电位处具有两步以上可逆氧化还原过程,并且每一种氧化还原状态具有明显不同的物理化学性质.以电化学电压为刺激响应手段,这些金属有机分子材料的近红外吸收和顺磁信号可以发生可逆变化,成为近红外电致变色及光信息存储的重要分子基础.     

α，ω－双香豆素长链化合物光二聚反应的影响因素

对α，ω－双香豆素长链化合物光二聚反应中盐效应、溶剂效应、粘度效应及连接体的长度和柔顺性等因素的影响进行了研究。借助１ＨＮＭＲ谱、ＵＶ吸收谱、荧光光谱分别对α，ω－双香豆素长链化合物在不同条件下的构象进行了分析，并解释了不同条件下的光二聚行为     

刺激响应型树状分子凝胶的研究进展※

近年来, 刺激响应型超分子凝胶作为一类智能软物质材料, 在离子识别材料、自修复材料、生物材料和药物缓释等领域展现出了非常好的应用前景, 受到人们广泛关注. 树状分子是一类具有高度支化结构的大分子, 其形成的凝胶兼具有机小分子凝胶和聚合物凝胶的双重优点, 树状分子丰富的多层次支化几何结构有利于修饰不同功能基团, 从而确保各功能基团彼此独立作用而不相互干扰, 这种特性使其在构筑多功能化凝胶材料, 尤其是多重环境刺激响应型凝胶材料方面具有独特优势. 基于此, 本综述从树状分子凝胶因子设计、成凝胶机理、响应性能和响应机理等方面详细归纳了刺激响应型树状分子凝胶的研究进展. 按照刺激源不同, 主要从光响应型、氧化还原响应型、离子响应型、触变响应型和多重响应型五个方面对刺激响应树状分子凝胶进行了系统归纳总结. 最后, 基于目前刺激响应树状分子凝胶存在的一些问题对该领域未来发展进行了展望.     

L－B技术在电化学研究中的应用

Ｌ－Ｂ技术可在分子水平上按人们的预想控制分子的排列和取向，是实现分子工程的重要手段。国内外Ｌ－Ｂ技术的研究主要集中于仿生膜、特殊材料和信息器件，新开拓的电化学应用有导电材料、光电材料、电催化作用、传感器、钝化作用和反应模板等     

激光诱导的对-叔丁基苯甲硫醇分子表面增强拉曼光谱变化

报道了对-叔丁基苯甲硫醇分子的表面增强拉曼光谱随激光照射时间增加而发生渐变的现象. 某些特征散射峰的相对强度按照一定的趋势发生渐变. 通过比较不同条件下光谱变化的速率, 认为激光的热效应是导致光谱发生变化的主要原因. 在对-叔丁基苯甲硫醇分子自组装形成单分子膜的过程中, 由于末端基团的空间位阻效应, 分子的排列和取向不易达到最佳状态, 激光的热效应使其发生进一步重排而趋于稳定.