聚对苯二甲酸乙二醇酯C=O伸缩振动模式ATR二维相关红外光谱研究

采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)结合二维相关红外光谱技术,分别研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的羰基红外伸缩振动模式(νC=O)。研究发现:玻璃转化温度(Tg)以下时,PET的νC=O的红外吸收频率包括1700cm~(-1)、1709cm~(-1)和1718cm~(-1),而随着测定温度的升高(313~343K),其红外吸收强度变化快慢顺序为:1709cm~(-1)1700cm~(-1)1718cm~(-1);而当在Tg以上时,PET的νC=O的红外吸收频率包括1709cm~(-1)和1718cm~(-1),而随着测定温度的升高(353~393K),PET的νC=O红外吸收强度变化快慢顺序为:1718cm~(-1)1709cm~(-1)。本项研究拓展了ATR二维相关红外光谱技术在PET高分子材料热变性研究的范围。     

聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚(对苯二甲酸丁二醇酯-e-己内酯)二元结晶共混体系的相容性和结晶行为

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/聚(对苯二甲酸丁二醇酯-e-己内酯)(PBT-PCl)是一个新制备的具有分子间排斥相互作用的A/AxB1?x型两元结晶共混体系. 根据两元平均场模型,报道对苯二甲酸丁二醇酯(BT)与"-己内酯(CL)结构单元的相互作用参数为0.305. DSC研究发现,此共混物呈现了与典型的共聚物/均聚物共混物不同的结晶特征. PBT-PCL影响PBT链的活动力和晶片堆积;同时PBT-PCL的结晶受到先期结晶的PBT晶粒的阻滞. 尽管拥有相同的BT单元,共混的两组分在组成变化范围内仍没有形     

对苯二甲酸乙二醇酯降解机理密度泛函的理论研究

采用密度泛函理论方法B3P86/6-31++G(d, p),对对苯二甲酸乙二醇酯一聚体降解反应机理进行了理论研究.设计了对苯二甲酸乙二醇酯一聚体纯热解、水解和醇解、水或醇作为催化剂降解过程的各种可能反应路径,对参与反应的各种中间体、过渡态及产物进行了几何结构优化和频率计算以获得热力学与动力学参数值.计算结果表明：当水或甲醇作为对苯二甲酸乙二醇酯热降解过程中的催化剂时,利用水或甲醇O-H中H提供到对苯二甲酸乙二醇酯一聚体主链酯键中O原子上形成对苯二甲酸,而乙烷基脱掉的H原子与水中羟基(-OH)或醇中甲氧基(-OCH₃)结合形成新的水或者甲醇,从而降低对苯二甲酸乙二醇酯热解过程中的反应能垒(251.4 kJ/mol→181.1 kJ/mol(甲醇)和187.5 kJ/mol(水));当水或甲醇作为对苯二甲酸乙二醇酯热降解过程中的反应物参与反应时,利用水或甲醇O-H中H提供到对苯二甲酸乙二醇酯一聚体主链乙烷基旁O原子上形成乙二醇,而水中羟基(-OH)或醇中甲氧基(-OCH₃)结合对苯二甲酸乙二醇酯一聚体主链羰基中C原子上形成对苯二甲酸或对苯二甲酸单...     

聚对苯二甲酸丁二醇酯二聚体键离能的理论研究

采用密度泛函理论方法对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)二聚体的键离能进行了计算.为了选取较为精确的方法来计算PBT各个键的键离能,以与PBT具有相同的酯基官能团的乙酸乙酯为模型参照物.采用M062X, B3P86, M06, PBE0, wB97xD方法分别在基组6-31G(d), 6-311G(d), 6-311+G(d, p), 6-311++G(d, p), cc-pVDZ, cc-pVTZ水平下对乙酸乙酯的键离能进行计算.通过对比计算结果与iBonD数据库的乙酸乙酯实验测定值可知,M062X在基组6-311G(d)水平下计算结果与实验值最为接近.因此,本研究采用M062X方法在基组6-311G(d)水平下对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)二聚体的键离能进行计算.计算结果表明：在PBT的各键中C-C_arcmatic键的键离能最大,主链上的C-C键离能最小,为370.9 kJ/mol.其次就是C-O键,为404.6 kJ/mol.基于PBT键离能的计算结果,设计了3条PBT二聚体热降解过程可能形成的反应路径,分析了热解产物的形成机理.结果表明PBT二聚体热解过程可...     

枞酸乙二醇酯的合成及其结构的验证

用松香中分离出来的枞酸组分合成了枞酸乙二醇单酯与双酯，可用于造纸工业中性施胶剂。采用ＩＲ、ＨＮＭＲ等谱学分析手段验证了产物结构，并提供了枞酸乙二醇单酯与双酯结构分析的谱学数据。为进一步研究产物结构与性能关系提供了依据。     

聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)纤维的偏振红外光谱取向研究

聚对苯二甲酸丙二醇酯 (PPT)是一种全新的高分子材料。本文采用偏振衰减全反射红外光谱法 ,对不同拉伸工艺条件下的PPT纤维进行了取向研究。结果表明 ,PPT纤维的二向色性比和取向函数都随拉伸速度提高而增大 ,但当拉伸速度高于 2 5 0 0m·min- 1 以后二向色性比基本不变。     

聚对苯二甲酸乙二酯的拉曼光谱特性

为了研究聚对苯二甲酸乙二酯(PET)分子拉曼振动模式的特性,采用拉曼光谱法对PET纤维的拉曼光谱特性进行研究,并对PET纤维分别进行酸、碱、盐处理,获得酸、碱、盐处理前后纤维的拉曼光谱,分析与比较了处理前后拉曼光谱的特性;同时,采用原子力显微镜对其形貌结构进行观察。结果表明,在200～1 750 cm-1范围,NaOH处理的PET纤维的拉曼光谱强度高于未经处理的PET纤维,当拉曼频移大于1 750 cm-1时,经碱处理的PET拉曼峰强度低于未经处理的PET拉曼峰强度,且荧光背景减弱,H₂SO₄处理的PET纤维强度显著低于未经处理的PET纤维,CuSO₄处理的PET纤维强度较未经处理的PET纤维的强度明显增高。原子力显微镜测结果表明,碱和PET纤维分子的相互作用使化学键断裂,分子结构发生改变,经NaOH处理后的PET纤维表面较未经处理的PET纤维表面更为粗糙,H₂SO₄处理的PET表面相对未经处理的PET纤维表面粗糙度降低,经CuSO₄处理的PET纤维表面比未经处理的PET纤维粗糙度增加。PET纤维的拉曼光谱与原子力显微镜结果相一致,表明拉曼光谱与原子力显微镜的结合有望成为高聚物物性的表征技术。     

对苯二甲酸乙二醇酯-ε-己内酯共聚酯中硬链段结晶特性研究

利用广角X射线衍射和傅里叶变换红外光谱研究了对苯二甲酸乙二醇酯-ε-己内酯(TCL)共聚酯中对苯二甲酸乙二醇酯(ET)硬链段的晶区结构和结晶特性。结果表明,在ET硬段含量较高的TCL共聚酯中,ET链段的结晶特性与纯的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基本相同。ET硬段晶区的尺寸和结晶度均随链段序列长度的减小而减小。     

2-磺酸对苯二甲酸铕配合物的发光性质及对苯甲醛的检测

水热法合成了新的配位聚合物,[Eu(2-stp)(2,2’-bipy)(H₂O)]·H₂O (2-stp=2-磺酸对苯二甲酸根,2,2’-bipy=2,2’-联吡啶）。通过X-射线单晶衍射确定了该配合物的晶体结构。该配合物为一维平行双链结构。Eu3+与2-磺酸对苯二甲酸根的六个氧原子,2,2’-联吡啶的两个氮原子和一个水分子配位。对该配合物进行了荧光性质的研究,发射光谱中出现了Eu3+的五个特征峰,分别位于581,594,619,654和698 nm,对应于Eu3+的5D₀→7F_J (J=0～4)跃迁。位于619 nm的最强发射峰是由5D₀→7F₂跃迁产生的。不同有机溶剂对该配合物荧光强度有不同程度的影响,苯甲醛对该配合物具有显著的荧光猝灭效应,故该配合物可作为苯甲醛的荧光感应探针。     

基于第一性原理研究聚对苯二甲酸乙二酯的电子结构和光学性质

基于密度泛函理论的第一性原理方法来研究聚对苯二甲酸乙二酯(PET)分子的电子结构和光学特性,结果表明:PET分子的轨道贡献主要是由O原子的2p轨道和C原子的2p轨道组成,而由能带结构计算得到的能隙比实验值要偏小;对于最高占据轨道,电荷密度主要分布在苯环两侧;而对于最低未占据轨道,最高的电荷密度主要分布在苯环上。由吸收光谱的吸收边得出的能隙与计算能带结构得到的结果一致,并解释了介电函数峰的形成和其它光谱特性的联系。     

高压结晶PET/PC共混体系中大尺寸聚合物伸直链晶体的形态观察

 大尺寸聚合物伸直链晶体在低维体系物理学的研究中具有不可替代的重要作用。但以往高压合成的聚合物伸直链晶体,尺寸较小且合成时间过长,使其作用至今未能显现。加入10%（质量分数）聚碳酸酯（PC）于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）中,在研究PET/PC共混体系高压结晶行为的过程中快速合成了大量生长厚度超过100 μm 的聚合物伸直链晶体,并采用扫描电子显微镜对其进行了深入研究。研究表明,高压结晶PET/PC共混体系中存在不同类型的大尺寸伸直链晶体：完善的伸直链晶体、沿平行或垂直于C轴方向发生断裂的伸直链晶体、内聚能密度较大而发生内聚破裂的伸直链晶体、不同断裂方式下呈不同形态的楔形状伸直链晶体以及弯曲的伸直链晶体。同时对不同形态伸直链晶体的形成机理作了阐述。     

稀土(铕-铽)-18冠6-对苯二甲酸配合物的荧光性能

以对苯二甲酸(L′)为桥联配体,18冠6(L)为配体,稀土(Eu Tb)为中心离子,合成了一系列超分子化合物,对其进行了元素分析,红外光谱及荧光性能测量。确定了配合物的组成为(Eu1-xTbx)2L2L′(ClO4)4·H2O(6+3x);推测出Eu3+离子直接与冠醚氧原子配位,而较小半径的Tb3+与18冠6则通过H2O配位。H2O分子与冠醚氧原子以氢键形式连结,对苯二甲酸以双齿形式桥联两个稀土离子冠醚配合物,形成双核结构单元;在此配合物中,Tb3+离子对Eu3+离子的发光有一定的敏化作用,而Eu3+离子对Tb3+离子的荧光却有强的猝灭作用。     

IR—ATR法研究聚对苯二甲酸乙二酯三维卷曲中空纤维的取向

应用红外衰减全反射法考察了聚对苯二甲酸乙二酯三维卷曲中空纤维在加工过程中的结构和取向的变化。结果表明，此种ＰＥＴ中空纤维中，其羰基倾向生趣于纤维表面的取向。     

对苯二甲酸邻菲咯啉铽钇配合物的红外光谱及荧光光谱研究

以对苯二甲酸和邻菲咯啉为配体，不同摩尔比铽钇离子为中心体，合成了系列配合物，研究了红外光谱及荧光光谱。结果表明，对苯二甲酸中羧基氧和邻菲咯啉中的氮原子原与稀土离子配位，以邻菲咯啉（Phe)和对苯二甲酸根（L）为配体的配合物（TbxY1-x)2(Phen)2L3中，不发光的Y^3 对发光的Tb^3＋的荧光强强度有明显的增强作用，交联配体对苯二甲比非交联体传递所吸收的能量更加有效。     

固体核磁共振研究半晶聚-3-羟基丁酸酯和聚羟基丁酸戊酸酯的分子动力学

本文在150~370 K温度范围内,采用固体核磁共振（NMR）测定了半晶聚-3-羟基丁酸酯（PHB）,以及3-羟基戊酸酯单体质量分数分别为5%（PHBV5）和12%（PHBV12）的聚羟基丁酸戊酸酯共聚物在实验室坐标系和旋转坐标系条件下质子的自旋-晶格弛豫时间T₁和T_1ρ.通过弛豫时间随温度变化的理论拟合,分别获得上述半晶聚合物晶区和结晶区的分子动力学参数（包括E_a和τ₀）.这些结果从分子水平上阐述了PHB结构修饰和增强的原因.     

对苯二甲酸-双(4-甲氧基苯酯)及其衍生物的结构与光谱

在密度泛函理论B3LYP/6-31 G*水平上计算研究了对苯二甲酸-双(4-甲氧基苯酯)及其OH和F腰接取代化合物的几何结构与红外振动光谱和电子光谱性质。研究发现这类化合物的酯基碳氧原子与苯环形成不同的离域大π键,空间位阻效应和共轭效应使三个苯环位于不同平面上,二面角在53°～59°范围。含时密度泛函理论计算第一激发态的电子垂直跃迁能,表明最大吸收光谱全部源于分子中HOMO→LUMO的π→π*跃迁,对应的最大吸收波长数值位于370～384nm之间,属于紫外区。腰接基对这类化合物的几何结构影响不大,仅由于空间位阻效应,使苯环(1)和苯环(2)之间的二面角增大3°～4°,但对其所在苯环的变形及其氢的振动有一定影响。同时,腰接羟基使HOMO→LUMO的能隙略有减小,最大吸收波长略有增大。腰接氟时因弱的共轭效应使得HOMO→LUMO的能隙减小0.1209eV,导致最大吸收波长红移14nm。     

金属电极对聚对苯乙炔电致发光过程的影响

分别采用两种不同功函数的电子注入电极铝(Al)和钙(Ca),构造出了在正常光照下发光可见的单层聚对苯乙炔(PPV)的电致发光器件.发现电极材料的不同使发射光谱产生明显差异,主要表现在550nm的发射峰与510nm发射峰强度的比值不同.通过电致发光(EL)与光致发光(PL)过程的比较,分析了产生这种显著差异的原因.进一步明晰了电流密度与亮度呈线性关系的物理过程.     

聚对苯撑及其烷氧基衍生物的能带研究

利用扩展Hückel分子轨道方法，运用BICON-CEDiT程序包计算了聚对苯撑及其系列烷氧基取代物的一维能带结构.计算结果表明：聚合物的能带结构在很大程度上受到杂原子、侧链等因素的影响，这与已知的实验结果相符；随着烷氧基侧链中C原子数的改变，聚合物的带隙呈现规律性变化.理论计算得到的带隙值与已有的实验观察值符合得相当好.     

N-十六烷基聚对苯二甲酰对苯二胺的红外光谱研究

以聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)和1-溴正十六烷为原料,利用N-烷基化方法合成了N-十六烷基聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTAC16),并采用DSC和FTIR方法进行了详细研究。DSC结果表明PPTAC16存在侧链结晶行为,但侧链结晶的完善程度低于正十六烷烃的结晶。红外光谱结果表明,烷基侧链结晶中亚甲基堆积的有序度低于正十六烷烃晶体,亚甲基的构象中存在相当数量的旁式构象。变温红外光谱结果表明随着温度的升高,亚甲基的伸缩振动谱带和变角振动谱带的峰位发生突变,说明侧链结晶的熔融;该结果与DSC测试结果一致。另外,伴随着十六烷基侧链结晶的熔融,PPTAC16的主链发生了一种不可逆的变化,且熔融后的烷基侧链所处的状态与液态十六烷烃存在差别。