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含金属卟啉聚酰亚胺的合成及性能研究

作　者: 囤方媛
导　师: 刘大军
学　校: 长春理工大学
专　业: 物理化学
关键词: 聚酰亚胺薄膜卟啉玻璃转化温度光限幅
分类号: O633.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

卟啉类化合物是一类具有大环共轭特殊结构和独特性能的化合物,在过去十几年中引起来了越来越浓的兴趣,这是由于他们特有的属性,如化学稳定性、热电阻性、合成多功能性以及生物相溶性。最让人们感兴趣的是这些大环化合物的光学性质,通过改变化合物的分子结构可以对它的光学性质进行不同的研究。但是小分子卟啉易产生自聚,为了更好的对其进行研究在不破坏卟啉性质的前提下我们将卟啉引入到某种基质。聚酰亚胺由于具有一系列优越的特性,如机械性能、热性能、耐化学溶剂性、电性能等是作为卟啉基质是不错的选择。将卟啉引入聚酰亚胺既能保持卟啉的光学特性又能利用聚酰亚胺薄膜的特性。本论文以3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)为二酐单体,1,4-双(4-氨基苯氧基)苯(TPE-Q)与四氨基金属卟啉为二胺单体进行反应,制得了含金属卟啉聚酰亚胺薄膜。合成了一系列含有不同金属卟啉的聚酰亚胺薄膜,并研究了它们的性能,对含有相同金属卟啉而含量不同的聚酰亚胺薄膜进行性能的比较。本文采用红外光谱验证了聚酰亚胺的结构。通过紫外吸收光谱验证聚酰亚胺中金属卟啉的存在。通过差示扫描量热测试所制备薄膜玻璃化转换温度在230-300℃之间。利用Z-扫描和光限幅等测试手段测试和分析了含金属卟啉聚酰亚胺薄膜的非线性和光限幅特性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-26
  1.1 卟啉概述  8-14
    1.1.1 卟啉简介  8
    1.1.2 卟啉环的合成  8-10
    1.1.3 卟啉光谱学  10
    1.1.4 卟啉的基本性质  10-12
    1.1.5 卟啉应用  12-14
  1.2 非线性光学理论  14-16
    1.2.1 非线性光学原理  14-15
    1.2.2 非线性光限幅材料  15-16
  1.3 聚酰亚胺概述  16-25
    1.3.1 聚酰亚胺的合成方法  17-21
    1.3.2 聚酰亚胺的性能  21-22
    1.3.3 聚酰亚胺的应用  22-23
    1.3.4 聚酰亚胺薄膜材料的制备  23
    1.3.5 含卟啉聚酰亚胺材料的研究进展  23-25
  1.4 本论文的设计思想  25-26
第二章实验  26-33
  2.1 实验试剂  26-27
  2.2 实验仪器  27
  2.3 实验装置图  27-28
  2.4 实验方法及操作过程  28-33
    2.4.1 四(4-硝基苯基)卟啉(TNPP)的合成  28
    2.4.2 四(4-氨基苯基)卟啉的制备  28
    2.4.3 系列金属卟啉的制备  28-29
    2.4.4 含不同金属卟啉的聚酰亚胺的制备  29-32
    2.4.5 含不同浓度铟卟啉的聚酰亚胺的制备  32-33
第三章实验结果与讨论  33-62
  3.1 卟啉及其金属配合物的结构测试  33-38
    3.1.1 四(4-硝基苯基)卟啉(TNPP)的FT-IR图谱分析  33-34
    3.1.2 四(4-氨基苯基)卟啉(TNPP)及其金属配合物的结构测试与分析  34-38
  3.2 含不同金属卟啉聚酰亚胺的结构及性能测试  38-62
    3.2.1 聚酰亚胺的结构式  38-39
    3.2.2 聚酰亚胺的FT-IR图谱分析  39-43
    3.2.3 系列聚酰亚胺的UV-vis图谱分析  43-44
    3.2.4 含不同浓度In-TAPP的聚酰亚胺的UV-vis图谱  44
    3.2.5 系列聚酰亚胺的DSC图谱分析  44-48
    3.2.6 含不同浓度In-TAPP的聚酰亚胺的DSC图谱  48-49
    3.2.7 聚酰亚胺的光限幅特性  49-57
    3.2.8 聚酰亚胺的Z-扫描测试与分析  57-62
第四章结论  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-66

含金属卟啉聚酰亚胺的合成及性能研究

内容摘要

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