二阶非线性光学聚合物材料的最新研究进展

随着激光技术与光纤通信技术的蓬勃发展 ,迫切要求提高非线性光学极化聚合物的性能 ,以满足器件化的要求 ,这就需要从分子设计和极化方法等方面进行研究和优化。本文以聚合物主链结构为线索 ,以非线性光学性能为依据 ,介绍了二阶非线性光学聚合物的最新研究进展 ,并展望了该类聚合物在光通信领域的应用前景     

简讯

国际功能高分子里的一次盛会“功能聚合物和生物聚合物(Functional Polymers andBiopolymers)”将于今年9月4日起在英国牛津大学召开。这次大会是由美国化学会聚合物化学分部和英国大分子组(Macro group UK.,是隶属于英国皇家化学会和化学工业学会的联合学组)共同主办的。会议主席为英国R.Epton博士和美国O.Vogl教授。许多国际知名的功能     

含三氰乙烯基强吸电子基团的环氧树脂基非线性光学聚合物的合成

非线性光学聚合物材料及其在聚合物电光调制器中的应用是目前国内外研究的前沿。环氧树脂类聚合物具有很好的成膜性及可化学交联性能,是一类非常好的非线性光学聚合物的基体材料。本论文从分子设计的角度出发,将含三氰乙烯基强吸电子取代基及噻吩芳杂环共轭结构非线性光学生色团成功引入环氧树脂类聚合物,并在生色团侧基上引入甲基取代基。结果表明,苯胺残基中侧位甲基取代基对于先驱聚合物的亲电取代反应程度及最后聚合物的紫外-可见光最大吸收波长均有一定的影响,对于没有侧甲基的BP-TA-TC和一个侧甲基取代基的BP-3-TA-TC其官能化度均可以达到80%以上,而对于含两个甲基取代的BP-3,5-TA-TC先驱聚合物其官能化度则相对较低(低于10%)。随着甲基取代数目的增多,最后非线性光学聚合物的最大吸收波长也有不同程度的蓝移。     

发光性液晶共轭聚合物的研究进展发光性液晶共轭聚合物的研究进展

综述了可用做发光材料的液晶共轭聚合物（LCCPs)的种类及其制备,介绍了LCCPs在制备发光器件中的取向方法,并对其光学性能进行了评述。     

催化聚合的新方法

在最近召开的美国化学会会议上,以Webster为首的Du Pont公司的研究工作者报道了一种催化合成聚合物的新方法。到目前为止,这种称之为“基团转移聚合”(GTP)的新方法,只应用于丙烯型聚合物,但它具有用于其它类型单体的可能性。Wisconsin州立大学的Trost与Du Pont小组进行了讨论后,认为GTP是“近几十年来有关合成聚合物的第一个新方法”。该法的主要优点是能对聚合过程和所生成的聚合物的大小进行较为准确的控制。在GTP过程中,聚合的引发剂之一是methyltrim(?)thylsilyl dimethylketene acetal(MTDA),也可     

Synthesis of Epoxy-Based Nonlinear Optical Polymers Functionalized with Heteroaromatic Chromophore Bearing Tricyanovinyi Group

非线性光学聚合物材料及其在聚合物电光调制器中的应用是目前国内外研究的前沿。环氧树脂类聚合物具有很好的成膜性及可化学交联性能,是一类非常好的非线性光学聚合物的基体材料。本论文从分子设计的角度出发,将含三氰乙烯基强吸电子取代基及噻吩芳杂环共轭结构非线性光学生色团成功引入环氧树脂类聚合物,并在生色团侧基上引入甲基取代基。结果表明,苯胺残基中侧位甲基取代基对于先驱聚合物的亲电取代反应程度及最后聚合物的紫外一可见光最大吸收波长均有一定的影响,对于没有侧甲基的BP-TA—TC和一个侧甲基取代基的BP-3-TA—TC其官能化度均可以达到80％以上,而对于含两个甲基取代的BP-3,5-TA—TC先驱聚合物其官能化度则相对较低（低于10％）。随着甲基取代数目的增多,最后非线性光学聚合物的最大吸收波长也有不同程度的蓝移。     

利用双光子聚合技术制备的聚合物型光栅光波导和耦合光栅

自从1970年报道第一个波导光栅之后,人们又很快发现了它在集成光学上的应用潜力．目前,对廉价、可靠和高效的集成光学器件的需求使研究者们开始注意聚合物材料．因此有关各种聚合物型的波导光栅的制备和光学性能的研究备受注意。现在,紫外光漂白、激光切除和光致二色型等一系列方法已经被用于聚合物波导光栅的制备,同时,聚合物波导光栅的光控光开关、光子禁带效应和谐振光栅等各种光学性质也有广泛的研究．迄今,聚合物波导光栅的制备方法基本上属于物理方法,并没有在材料内部引发本质性的化学改变,因此所制备的器件的长期稳定性难以保证．如利用紫外光漂白和光致二色性法制备的波导光栅,前者是靠材料的饱和光吸收引发的折射率变化,后者则是靠聚合物内的染料分子的光致定向作用产生的周期性结构。     

二阶非线性光学聚合物材料研究进展

在介绍非线性光学效应和聚合物极化原理的基础上,综述了非线性光学聚合物材料的研究进展。     

三聚氰胺甲醛树脂的光学性质

现代信息技术的发展和要求,使得光信息传输、光电子、全光子器件成为信息技术研究领域的热点．而光学传输损耗低,非线性系数大和响应速度快的新型光学材料和器件是决定信息研究领域发展的关键 ［１］ ．目前新型光学材料研究领域之一是聚合物材料在光学中的应用．因此,近年来人们对一些聚合物材料的光学性质进行了研究,例如聚甲基丙烯酸甲酯 (ＰＭＭＡ)、聚碳酸酯 (ＰＣ)、聚酰亚胺、环氧树脂等等［２,３］．对于聚合物材料在光学方面应用的基本要求是具有良好的成膜性、光学损耗低、热稳定性好．本文所研究的三聚氰胺甲醛树脂（Ｍｅｌ…     

高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料的设计与制备及其应用

传统的高折射率聚合物光学材料,可以通过向聚合物中引入一些芳香环,含硫基团以及除氟以外的其他卤素原子来提高聚合物光学材料的折射率,但是就目前的研究现状来看,这类纯聚合物光学材料的折射率一般都低于1.8.而将具有高折射率的无机纳米粒子引入到聚合物中,所制备的聚合物-无机纳米光学材料的折射率能够达到1.8以上.而且这类高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料同时具有高分子光学材料和无机材料的双重优点,具有广泛的应用前景.鉴于当前高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料发展之迅速和其研究与开发的重要性,并结合目前国内外的研究现状,本文就高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料的设计、制备方法及其相关应用做一个比较系统的介绍,同时对这类材料在未来研究中所应注意的问题也提出了相应的看法.     

配位聚合物{[CuL2].2H2O}n的合成、晶体结构及光学性质

制备了配位聚合物2-吡啶甲酸铜{[CuL2]·2H2O}n(HL=2-吡啶甲酸).通过元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射等方法对配位聚合物结构进行了表征.采用紫外-可见光谱和荧光光谱研究了配位聚合物在DMF溶液中的发光性能.结果表明,目标配位聚合物具有良好的光学性质,温度对在272nm的吸光度值和346nm处的荧光发射强度有重要影响.同时循环伏安曲线显示标题配位聚合物的氧化还原过程较困难,电化学性质稳定性.     

手性配位聚合物的构筑及其应用

手性配位聚合物因其结构多样性、可调控性以及潜在的多功能性,已经成为当前化学和材料学的研究热点。在合成中,可以通过选择特定的非手性配体、手性配体、手性溶剂或手性模板剂等来构筑手性配位聚合物。此外,还可以选择特定的金属离子赋予目标手性配位聚合物光、电、磁、催化和非线性光学等性能。本文详细综述了近年来纯手性配位聚合物的合成方法,以及在手性分离、手性催化、非线性光学、铁电和多铁等领域的应用研究进展。最后,对手性配位聚合物的合成方法及应用前景进行了展望。     

异氰酸酯交联的环氧树脂基二阶非线性光学聚合物

通过双酚A 二 (缩水甘油醚 )与苯胺的逐步聚合反应合成环氧树脂类先驱聚合物BPAN ,进一步通过先驱聚合物的后重氮偶合反应 ,制备了侧链带偶氮生色团的二阶非线性光学聚合物BPAN 1A NT .将BPAN 1A NT与适当量的异氰酸酯交联剂M2 0S混合 ,得到了双组分非线性光学聚合物体系BPAN 1A NT M2 0S .该体系在电场极化的同时可发生交联固化 ,极化后其二阶非线性光学系数高达 10 5 2pm v(λ =1 0 6 4 μm) ,同时还具有很好的极化偶极取向稳定性 ,2 0 0℃时的非线性光学系数仍可维持在初始的 80 %以上 .上述双组分非线性光学聚合物材料 (BPAN 1A NT M2 0S)同时具有高二阶非线性光学系数和高极化偶极取向稳定温度 ,可以预期 ,在聚合物电光调制器、光开关等器件中将有很好的应用前景 .     

聚合物负载贵金属催化剂的合成及其在氢化反应中的应用进展

聚合物负载贵金属催化剂大多具有良好的光学催化活性,并且反应后容易从反应物中分离,重复实用性高,成为近年来人们研究的热点。常见的聚合物载体主要为有机聚合物及多种无机-有机杂化材料。本文主要按聚合物载体种类的不同,综述了聚合物负载Pt、Pd、Rh等贵金属催化剂的制备方法及其在烯烃、二烯烃、炔烃和硝基芳香化合物等物质的催化氢化中的应用情况。同时,对以树形分子为载体的催化剂、负载多元金属催化剂以及负载金型催化剂的研究及应用情况也进行了总结和评述。     

聚合物稳定液晶材料研究进展

聚合物稳定液晶材料在显示传感、温度调控、智能材料等方面表现出优异性能,成为液晶材料领域的研究热点.针对向列相液晶、胆甾相液晶、铁电相液晶、蓝相液晶和其他相态液晶,分别介绍了聚合物网络在不同相态液晶中的作用,阐述了不同聚合物稳定液晶材料的特点及光学性能,综述了聚合物稳定液晶材料的研究进展,并指出了聚合物稳定液晶材料面临的...     

水溶性含糖共轭聚合物的制备及应用

水溶性共轭聚合物具有优异的光学稳定性、高亮度、易于修饰和水溶性等特点,广泛应用于离子检测、蛋白检测和生物成像等领域。水溶性共轭聚合物主要通过在共轭聚合物的侧基或端基修饰水溶性的离子基团或水溶性聚合物实现其水溶性,水溶性共轭聚合物还可以通过引入功能性基团或聚合物使其具备不同的功能特性。糖化合物是天然存在的一类生物分子且大部分具有水溶性的特点,因此最近十几年来科研工作者将糖化合物引入共轭聚合物中以赋予共轭聚合物糖化合物的生物功能特性。本文总结了水溶性含糖共轭聚合物的制备方法、化学结构及其在凝集素、细菌检测和细胞荧光成像中的应用。最后总结了此类聚合物的特性、发展方向及目前所需解决的问题。     

聚并苯和聚并吡啶类化合物非线性光学性质及其分子材料设计

选取聚并苯、聚并吡啶和聚并吡嗪的 3种共振结构为基体 ,计算不同共轭单体齐聚物的结构及被取代后的聚合物二阶和三阶非线性光学系数 .结果表明 ,聚合物的二阶非线性光学系数与其单体相比有显著增大 ,被—NH2 和 NO2 取代后的聚并苯、聚并吡啶和聚并吡嗪的非线性光学系数又在聚合物的基础上进一步大幅度增加 ,有的增加 2～ 3个数量级 .在非取代的聚合物中 ,聚吡啶各种结构的二阶非线性光学系数均较大 ;取代聚合物中 ,单—NH2 和—NO2 取代的聚并苯 ,尤其是反式共振结构聚并苯的二位— NH2 和五位—NO2 取代结构的聚合物二阶非线性光学系数高达 3 .2 7× 1 0 - 2 7esu,说明这种— NH2 和 -NO2 取代后的聚并苯是一种很好的非线性光学材料 .     

含苯并噻唑偶氮发色侧基的两种非线性光学高分子

含苯并噻唑偶氮发色侧基的两种非线性光学高分子刘志红，过俊石，谢洪泉（华中理工大学化学系武汉４３００７４）关键词苯并噻唑，聚氨酯，聚丙烯酸酯，非线性光学聚合物用于集成光学光波导电光调制器件的非线性光学聚合物要求具有大的电光系数、高透明性、良好的加工性能...     

共轭聚合物荧光纳米粒子研究进展

近年来,共轭聚合物荧光纳米粒子因其优异的光学性能,在化学、医学和环境科学等研究领域显示了极其广阔的应用前景.相比于传统无机半导体荧光纳米材料,共轭聚合物荧光纳米粒子具有结构多样性、功能可设计性、生物相容性好等显著优势.本文从共轭聚合物荧光粒子的制备方法、光学性能、表面功能化修饰出发,重点讨论了近年来共轭聚合物纳米粒子作为荧光探针在细胞成像及生物化学检测方面的研究进展,阐述了当前研究的主要发展方向和仍需解决的问题.     

聚炔体系H~2N-(C≡C)~n-NO~2(n=2～10)非线性光学性质的从头算法与半经验方法的比较研究

对聚炔体系的非线性光学性质用从头算方法和半经验方法与有限场方法结合进行了计算并对这两种方法的结果进行了系统的比较.用最小二乘方法拟合得到了其非线性光学性质与聚合物链长的函数关系,并通过外推得到了平均每个单胞非线性光学性质的极限值.