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二苯胺型重氮盐的光、热分解及基于其树脂的复合物、自组装研究

作　者: 陈金玉
导　师: 曹维孝
学　校: 北京大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 重氮盐 光热分解 聚电解质复合物 静电自组装 氢键自组装 疏水相互作用 动态接触角
分类号: O621.25
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
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内容摘要


本论文分为两部分:第一部分为二苯胺型重氮盐及其树脂的光、热分解及复合物的研究。我们合成了四种二苯胺型重氮盐(咔唑-3-重氮盐:C-3-DS;N-乙基咔唑-3-重氮盐: NEC-3-DS; N-苄基咔唑-3-重氮盐: NBC-3-DS;N-甲基-二苯胺-2-硝基-4-重氮盐:MNDDS)及其与甲醛缩合的树脂。并研究了二苯胺型重氮盐的光、热分解,结果表明:在醇中,二苯胺型重氮盐的光解主要生成重氮基被乙氧基取代的产物;热解几乎生成唯一的重氮基被氢取代的产物。而硝基取代的二苯胺-4-重氮盐,在水中,无论是光解还是热解,其产物基本相同。二苯胺型重氮盐的光、热分解,文献上未见有过报导。对重氮树脂作为聚正离子与磺酸基聚负离子间的相互作用进行了研究,发现重氮树脂与聚负离子在小于1:1时形成不溶性的聚电解质复合物沉淀,过量聚负离子的加入导致沉淀溶解。带大的疏水基团的聚电解质使溶解加快。阐明了聚电解质复合物溶解过程中疏水相互作用的贡献。第二部分为自组装法制备基于重氮树脂的稳定超薄膜,并研究了它们的性质。应用静电自组装的交替沉积技术,制备了重氮树脂与聚负离子(聚苯乙烯磺酸纳: PSS;聚乙烯磺酸纳:PVS)和染料(磺酸基卟啉:SPP;荧光物:SSSB;磺酸基酞菁:SPH )的自组装膜,并表征和研究了这些组装膜层-层间的光反应。结果表明,无论是哪一种组装膜,光照后,多层膜间的离子键都转变为共价键,从而大幅度提高了超薄膜耐溶剂的能力。紫外-可见光谱(UV-vis)和原子力显微镜(AFM)证明制备的膜均匀、稳定。并且利用重氮树脂的光反应这一独特性质,发展了组装纳米粒子及羧基功能化纳米管的方法,这将会在制备胶体晶体(胶体粒子规整排列,具有似晶体的结构)和固定纳米管上有所应用。首次制备了重氮树脂(DR)和酚醛树脂(PR)的交替沉积组装膜,证实其驱动力来自于重氮基与酚羟基之间形成的氢键,紫外光照后氢键亦转变为共价键。而硝基重氮树脂(NDR)与酚醛树脂之间在同样条件下却发生偶合反应。利用交替沉积技术,制备了“就地”的共价键连接的多层超薄膜。紫外-可见光谱(UV-vis),红外光谱(IR),原子力显微镜(AFM)和小角X射线衍射(XRD)证明制备的膜均匀,纳米有序和非常稳定。首次利用动态接触角法跟踪自组装膜的形成过程,阐明了聚电解质组分在膜上的穿插重排行为,疏水相互作用对膜形成的贡献,组装条件尤其是水洗和干化对自组装的影响。对膜的形成驱动力亦进行了初步的讨论。

全文目录


中文摘要  2-3
英文摘要  3-5
第一部分 二苯胺型重氮树脂的合成，光、热分解及其聚电解质复合物  5-38
  第一章 文献综述  6-15
    第一节 芳基重氮盐的光、热分解  6-8
    第二节 二苯胺重氮盐、树脂及其光、热分解  8-10
    第三节 聚电解质复合物的研究概况  10-12
    第四节 本部分的研究课题  12-15
  第二章 二苯胺型重氮盐及其树脂的合成及光、热分解  15-31
    第一节 二苯胺型重氮盐及树脂的合成  15-21
    第二节 二苯胺型重氮盐的光、热分解  21-31
  第三章 重氮树脂与磺酸基聚负离子复合物  31-38
第二部分 自组装法制备稳定超薄膜的研究  38-126
  第四章 文献综述-应用自组装法制备多层有序超薄膜  39-59
  第五章 基于静电相互作用的稳定自组装膜  59-95
    第一节 PSS/NDR 自组装膜  59-67
    第二节 重氮树脂/聚负离子自组装膜的应用  67-71
    第三节 重氮树脂/四磺酸基卟啉自组装膜的研究  71-77
    第四节 重氮树脂与荧光物SSSD的组装膜的研究  77-83
    第五节 染料复合膜的制备  83-89
    第六节 纳米粒子的毛细管组装及与重氮树脂的自组装  89-93
    第七节 重氮树脂与羧基功能化纳米管的自组装膜的制备  93-95
  第六章 稳定的氢键自组装膜  95-101
  第七章 基于原位偶联反应的共价键联接多层膜的研究  101-108
  第八章 聚电解质复合纳米超薄膜的表面性质及形成机制探讨  108-126
附录Ⅰ 酞菁异常磺化产物的结晶行为  126-128
附录Ⅱ 博士期间所发表的文章  128-130
写在后面的话  130-131
致谢  131

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 有机化学 > 有机化学一般性问题 > 有机化合物性质 > 化学性质、有机化学反应
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