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新型偶氮苯离子液晶的合成与性能研究

作　者: 张齐贤
导　师: 陈彬
学　校: 东北师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 偶氮苯咪唑类离子液晶近晶相自组装
分类号: O753.2
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

咪唑类离子液晶是离子液晶的一种。咪唑类离子液晶具有液晶的自组装有序性和咪唑盐的高离子导电性,可作为取向性离子导电材料。同时,由于此类化合物多具有高度有序的近晶层列相,可作为制备贵金属纳米材料的模板和稳定剂,在新型纳米材料的合成方面也具有一定价值。偶氮类化合物是常用染料的一类,也是重要的液晶、光、电功能性材料。咪唑改性的偶氮苯类液晶化合物,能够增加偶氮苯化合物液晶相转变的温度范围,拓展其在光信息存储和光化学装置方面的应用。目前,对于偶氮苯咪唑离子液晶的研究还处于起步阶段。本论文合成了系列新型偶氮苯咪唑离子液晶,对于咪唑类离子液晶的深入研究具有重要意义;同时,对于拓展偶氮苯在光信息存储、光控分子取向、分子开关等方面的应用具有重要意义。本文合成了系列单咪唑取代的对硝基偶氮苯离子液晶(C_n和D_n),并通过不同长度的柔性链将对硝基偶氮苯和咪唑连接起来,制备了系列新型离子液晶材料。本文合成了系列咪唑双取代的新型偶氮苯离子液晶(DC_n),在此基础上进一步研究了阴、阳离子对材料液晶性能的影响。本文合成了系列咪唑乙烯取代的小分子偶氮苯离子液晶(C_n),并对其性能进行了详细表征。本文还以咪唑双取代的偶氮苯分子作为正电荷,以柠檬酸离子保护的金纳米为负电荷,通过静电吸引层层组装成功能性多层膜,并通过紫外可见光谱和循环伏安法检测多层膜的生长过程,研究了咪唑取代的偶氮苯基元在多层膜中的特殊作用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章引言  9-32
  1.1 离子液晶概述  9-14
    1.1.1 液晶简介  9-12
    1.1.2 离子液晶简介  12-14
  1.2 咪唑类离子液晶改性研究进展  14-20
    1.2.1 咪唑类溶致液晶改性研究  15
    1.2.2 咪唑类热致液晶改性研究  15-16
    1.2.3 取代的咪唑离子液晶改性研究  16-20
  1.3 偶氮苯液晶研究进展  20-21
    1.3.1 偶氮苯简介  20
    1.3.2 偶氮苯液晶简介  20-21
  1.4 咪唑类离子液晶的应用  21-24
  1.5 本文研究内容和意义  24-26
    1.5.1 研究内容  24-25
    1.5.2 研究意义  25-26
  参考文献  26-32
第二章咪唑单取代偶氮苯离子液晶的合成与表征  32-44
  2.1 引言  32
  2.2 实验部分  32-36
    2.2.1 仪器与测试  32
    2.2.2 试剂和药品  32-33
    2.2.3 化合物的合成与表征  33-36
  2.3 结果与讨论  36-41
    2.3.1 合成部分  36
    2.3.2 化合物C_n 和D_n 的热致相变行为  36-37
    2.3.3 示差扫描量热法对化合物C_n 和D_n 液晶热性能的表征  37-39
    2.3.4 X 射线衍射对化合物C_n 和D_n 的液晶相结构的表征  39-40
    2.3.5 化合物D_(10) 中各基团的排列方式及对近晶相的影响  40-41
    2.3.6 化合物B_n 和C__n 紫外吸收与荧光光谱  41
  2.4 结论  41-43
  参考文献  43-44
第三章咪唑乙烯取代的对硝基偶氮苯离子液晶的合成与研究  44-54
  3.1 引言  44
  3.2 实验部分  44-46
    3.2.1 化合物C_n 的合成  44-45
    3.2.2 测试与表征  45-46
  3.3 结果与讨论  46-51
    3.3.1 合成  46
    3.3.2 化合物C_n 热致液晶相变行为研究  46-49
    3.3.3 化合物C_6 在液晶态的分子排列结构研究  49-51
    3.3.4 紫外吸收光谱研究  51
  3.4 结论  51-52
  参考文献  52-54
第四章双取代偶氮苯咪唑离子液晶的合成与表征  54-65
  4.1 引言  54
  4.2 实验部分  54-57
    4.2.1 仪器与测试  54-55
    4.2.2 试剂和药品  55
    4.2.3 化合物的合成与表征  55-57
  4.3 结果与讨论  57-62
    4.3.1 液晶性能研究  57-60
    4.3.2 液晶化合物DC_(10) 的结构  60-61
    4.3.3 液晶化合物的紫外可见光谱  61-62
  4.4 结论  62-63
  参考文献  63-65
第五章咪唑改性偶氮苯离子液晶的应用  65-71
  5.1 引言  65
  5.2 实验部分  65-66
    5.2.1 化学试剂  65
    5.2.2 实验仪器  65-66
    5.2.3 柠檬酸(Au-cit) 保护的金纳米粒子的合成  66
    5.2.4 自组装膜的制备  66
  5.3 结果与讨论  66-68
    5.3.1 SAM 紫外吸收光谱  66-67
    5.3.2 偶氮苯顺反异构化对电化学性能的影响  67-68
  5.4 结论  68-69
  参考文献  69-71
结论  71-72
致谢  72-73
在学期间公开发表论文及著作情况  73

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