So1-Gel法制备键合型有机/无机复合非线性光学材料

以含对硝基苯胺生色团的烷氧基硅烷染料和正硅酸乙酯为原料,通过溶胶-凝胶法合成了含对硝基苯胺生色团的键合型有机/无机复合非线性光学材料.在这种有机生色团与无机玻璃键合形成的交联网络中,无机玻璃的刚性三维结构和优良的高温稳定性能有效抑制非线性光学生色团的极化松弛.二阶谐波信号(SHG)测量表明,这种有机/无机复合材料的二阶非线性光学系数(d33)值达到4.62 × 10-8esu;NLO稳定性也较好;室温下90d后d33值维持初始值的84.5%,100℃下放置300min后d33值维持初始值的51%.     

含对硝基偶氮苯胺生色团的键合型有机／无机复合材料的合成及其二阶非线性

以γ－缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷（ＫＨ５６０）作中间体,用溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法合成了含对硝基偶氮苯胺（ＤＯ３）生色团的新型键合型有机／无机复合非线性光学（ＮＬＯ）材料,在这种有机生色团与无机玻璃键合成形成的交联网络结构中,无机玻璃的刚性三维结构和优良的高温稳定性能有效抑制ＮＬＯ生色图的极化松驰,二次谐波售（ＳＨＧ）测量表明,合成的键合型聚合物膜的二阶非线性光学系数（ｄ３３）值达５．７９＊１０＾－７ｅｓｕ,ＮＬＯ稳定性也较好;在室温下放置９０天后,其ｄ３３值能维持初始值的９３．５％,在１００℃下放置３００ｍｉｎ后,其ｄ３３值仍能维持初始值的６０％。     

新型有机/无机聚合物网络的合成与二阶非线性光学

合成了含双官能团的生色团4’-(N,N-二羟乙基)氨基-4-硝基偶氮苯(DR19),采用溶胶-凝胶方法,通过"两端"交联设计合成了光学性能良好的二阶非线性新型有机/无机复合聚合物网络.经过极化交联后,其在室温和较高温度下均具有良好的二次谐波产生(SHG)稳定性,表明该交联聚合体系能形成致密的硅-氧网络,从而有效地抑制生色团分子的取向松弛.     

Sol-Gel技术制备二阶有机/无机复合非线性光学材料的研究进展

溶胶－凝胶技术是制备材料的一种新兴低温工艺，它为两种完全不相容的成份—聚合物材料和无机玻璃的大比例混合（或键合）创造了可能，使得制备出的材料兼备两种成份的优点。本文综述了近年来溶胶－凝胶技术在制备有机／无机复合非线性光学材料领域中的应用，并简要分析了当前研究工作所面临的问题。     

含偶氮苯非线性光学生色团末端烯的合成

采用酰氯酯化法,通过对烯丙氧基苯甲酰氯与胺基偶氮苯反应,合成了6个含偶氮苯非线性光学生色团的末端烯,其结构经1H NMR, IR和元素分析表征.     

含呋喃共轭桥有机非线性光学生色团的合成及性能研究

通过两次羟醛缩合反应合成了一种含呋喃共轭桥的有机非线性光学生色团分子2-二氰亚甲基-3-氰基-4-[2-(4-二乙氨基-苯乙烯基-呋喃基-5)-乙烯基]-5,5-二甲基-2,5-二氢呋喃(EFFC), 用IR谱、¹H NMR谱以及元素分析表征确认了其结构. 热失重分析表明, 材料的热分解温度T_d为250℃. 用密度泛函理论的B3LYP方法在6-31G基组下对这种生色团分子进行了结构优化, 并在相同基组下对分子的静态二阶极化率进行了计算, 分子的b₀=6.5×10^-28 esu. 将分子以18%的质量比与聚砜进行主-客体掺杂, 用溶胶凝胶法制备成膜后进行极化, 用二次谐波法对掺杂极化聚合物薄膜的电光系数进行测量, 其r₃₃值最高达到80 pm/V.     

含有噻唑生色团的Y-型有机分子的二阶非线性光学性质

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G*方法优化了一系列含有噻唑生色团的Y-型有机杂环分子的几何构型, 在此基础上结合有限场(FF)方法和含时密度泛函理论(TD-DFT)对分子的非线性光学(NLO)活性和电子光谱进行计算分析. 结果表明, 这些分子具有A-π-D-π-A(A: 受体, D: 给体)结构, 分子基态偶极矩、极化率和二阶NLO系数(β)随支链共轭桥的增长及生色团共轭效应的增大而增大. 同时, 该系列有机杂环分子的二阶极化率总的有效值(βtot)与其前线分子轨道能级相关, 分子的前线分子轨道能级差越小, βtot值越大.     

含偶氮苯并噻唑发色团的二阶非线性光学互穿网络聚合物

合成了含偶氮苯并噻吩（ＢＴ）发色团的聚氨酯／环氧树脂互穿网络聚合物（ＩＰＮ）,其中聚氨酯网络由（丙烯酸β羟丙酯 ＢＴ ２甲基丙烯酸酯）共聚物与苯酚封闭的双端异氰酸酯的ＢＴ １反应形成,而环氧树脂网络由含环氧基的ＢＴ与含ＢＴ的苯二胺反应形成．同时实施这二种反应即形成ＩＰＮ．ＩＰＮ经红外光谱、凝胶含量测定及ＤＳＣ等表征．其薄膜经１６０℃、８５ｋＶ电晕极化,由可见光谱测量及一维刚性取向气体模型计算得到宏观二阶非线性光学极化系数χ（２）为２１８×１０－７ｅ．ｓ．ｕ．,在１２０℃经２４０ｈ序参数几乎不变．     

含有咪唑生色团系列树型有机分子二阶非线性光学性质的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G*方法计算研究了系列树型含有咪唑生色团的有机分子的结构和非线性光学性质.计算结果表明:该系列分子具有A- -D- -A(A:受体,D:给体)结构,分子基态的偶极矩、极化率、二阶NLO系数( )随共轭链的增长及吸电子基的增强而增大;同时,前线轨道能级差值越小此类分子的二阶极化率总有效值( )越大.计算的吸收光谱显示此系列树型分子在低能区域247.79nm-419.87nm都有一个最强吸收,并且均是最高占据轨道与最低空轨道之间的跃迁.     

含偶氮咔唑生色团氧化乙烯功能单体的合成及其聚合反应研究

设计并合成了含偶氮苯生色团的环氧类功能单体和仅含咔唑环的单体,并以一定比例通过阳离子开环聚合合成了三个新的非共轭主链具有光折变生色团的聚合物,并用GPC、DSC、FT-IR、TG和UV-Vis等手段对所得聚合物进行了表征,考察了共聚单体配比对聚合物玻璃化转变温度的影响。UV-Vis谱图说明聚合物的最大吸收波长取决于生色团的种类。DSC结果显示,通过改变两个单体的配比可以有效调节共聚产物的玻璃化转变温度。TG结果显示,聚合物具有好的热稳定性,325℃左右开始分解。     

有机/无机纳米复合材料的研究进展

有机／无机纳米复合材料以其优异的性能越来越受到人们的关注。本文分析总结了有机／无机纳米复合材料的制备方法、性能及其应用,着重介绍了溶胶一凝胶法和原位聚合法。参考文献28篇。     

溶胶-凝胶法制备有机/无机杂化材料工艺及其应用

介绍了溶胶–凝胶法制备有机/无机杂化材料的原理和基本过程,杂化材料的制备方法及对材料性能的影响,概述了杂化材料在结构材料、光学材料及其它材料中的应用研究。     

聚丙烯酸酯/无机氧化物型杂化材料的合成与应用

从硅烷偶联剂改性有机相的基本反应原理出发,综述了聚丙烯酸酯/无机氧化物型杂化材料的主要制备方法及其优缺点,讨论了无机氧化物对这类材料的热性能、阻燃性、机械性能等方面的影响,展望了这些材料作为涂料、功能膜、生物材料以及光电材料的应用前景.     

含双呋喃共轭桥的有机非线性生色团的合成及性能

通过Wittig反应和Vilsmeier反应合成了一种以双呋喃为共轭桥, 2,2,3-三甲基-4-氰基-5-二氰基亚甲基-2,5-二氢呋喃(TCF)为受体, 并以二甲胺基为给体的有机非线性生色团分子MF₃C, 利用红外光谱、 ¹H NMR和元素分析对其结构进行了表征. 热重分析结果表明, 该分子的热分解温度达228℃; 利用溶致变色法对该生色团分子的二阶非线性品质参数μ_gβ进行了计算, 在1064 nm波长下MF₃C的μ_gβ值达到5.9×10^-44 esu. 可见, 该生色团兼具较好的热稳定性和较大的超极化率.     

二阶非线性光学活性聚酰亚胺有机-无机杂化材料的合成与表征

通过溶胶-凝胶法制备了含二阶非线性光学发色团分散红19(DR₁₉)的硅氧烷染料与聚酰亚胺有机-无机杂化材料.利用红外光谱、紫外-可见光谱、SEM、DSC和TGA等手段对其进行了表征.杂化极化后的序参数高达0.48,并具有优良的极化取向稳定性,423K下处理300h后,序参数仍能保持初始值的90%.杂化薄膜有较好的表面平整性,其断面呈网络结构.杂化材料的玻璃化转变温度(T_g)为561K,比纯聚酰亚胺的T_g(543K)高18K,表现出优良的高温热稳定性,其5%热失重温度为691K,10%热失重温度为758K.     

有机生色团/SiO_2-TiO_2二阶非线性光学杂化材料的研究

以分散橙－3（DO－3）与γ－缩水甘油氧与基三甲氧基硅烷（KH－560）反应 得到的功能性生色团ASD为前体，采用溶胶－凝胶（sol-gel）法使ASD与钛酸四正 丁酯在酸性条件下共水解缩合，合成了新型稳定的有机生色团/SiO_2-TiO_2杂化溶 胶，并对该溶胶体系的相图进行了研究。利用傅立叶红外（FTIR）、透射电镜（ TEM）和X射线能量色散谱仪（EDS）研究了杂化溶胶形成过程中的络合机理及溶胶 形态。由一维刚性取向气体模型计算杂化材料膜的二阶非线性光学（NLO）系数X~ (2) is 1.43 * 10~(-7) esu。差示扫描量热法（DSC）测得杂化材料的玻璃化温度 可达196 ℃；用紫外－可见光谱对杂化膜在极化前后的取向及取向稳定性进行了研 究。     

溶胶-凝胶法合成有机/无机杂化材料进展--2.组分间以次价力作用的有机/无机杂化材料

介绍了溶胶-凝胶法(Sol-gelprocess)制备组分间以次价力作用的有机/无机杂化材料的基本情况,根据合成方法进行分类,并指出其发展趋势。     

侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺薄膜的制备及其三阶非线性光学和光存储性能的研究

将4,4'-二氨基三苯甲烷(DTM)单体与均苯四甲酸酐(PMDA)进行缩聚反应,再与对-硝基苯基重氮氟硼酸盐进行重氮偶合反应,然后经酰亚胺化合成了侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺非线性光学材料(NLOPI).通过红外光谱对产物进行了结构表征.对产物的紫外-可见吸收光谱研究发现,在330和490nm处出现侧链偶氮苯发色团的特征吸收.通过简并四波混频方法(DFWM)测定侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺薄膜的三阶非线性极化率χ⁽³⁾=4.58×10^-18m²/W.在DFWM中,前向泵浦光I_f和探测光I_p是主要的写入光,而后向泵浦光I_b是主要的读出光.证实了光致偶氮分子的顺反异构能够导致光信息存储的特性.     

新型二阶非线性光学生色团的合成及辅助给体对分子性能的影响研究

为了研究辅助给体对生色团分子热分解温度以及二阶极化率的影响,以已报道生色团分子2-二氰亚甲基-3-氰基-4-(4-二乙胺基-苯乙烯基)-5,5-二甲基-2,5-二氢呋喃(DCDHF-2-V)为基础,分别在苯环二乙胺基的邻位上以羟基、丁氧基和苄氧基作为辅助给体合成了三种新型的生色团分子:EFC-OH,EFC-OBu和EFC-OBe.通过核磁共振、红外光谱以及元素分析表征确认了其结构.热失重分析结果表明,三种分子的热性能良好,其中EFC-OBe的热分解温度(Td)最高为278.6℃.溶致变色法测定结果表明,EFC-OBe的二阶非线性光学系数(μgβ1064 nm)最高,为47149×10-48 esu.将这三种分子的Td值和μgβ值与未加入辅助给体的DCDHF-2-V分子进行对比,结果表明辅助给体的加入对分子的热稳定性能影响不大,但能显著提高分子的μgβ值一个数量级以上.     

甲基丙基酸丁酯/SiO_2/TiO_2有机-无机杂化毛细管整体柱的制备及其应用

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2/TiO2杂化材料,并通过双官能团试剂3-(甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(γ-MAPS)对其进行改性;改性溶胶与甲基丙基酸丁酯(BMA)作为功能单体,在毛细管中进行原位聚合反应,制备了新型的有机-无机杂化毛细管整体柱。采用扫描电子显微镜观察了整体柱柱床的形貌。以硫脲为电渗流标记物对所制备的整体柱进行了柱性能评价,考察了柱的稳定性和重现性,获得了88000plates/m的柱效;考察了中性物质在柱上的的保留行为,得出该柱具有反相电色谱保留性能。通过对2种短肽(磷酸肽和非磷酸肽)洗脱测试,实现了对磷酸肽的有效富集与分离。