基于偶氮苯发色团的离子液体及离子液体聚合物的制备

论文摘要

偶氮化合物中的偶氮基团具有特殊的光学活性,在光机系统、波导开关、全息存储、液晶材料等领域具有很大的应用潜力。室温离子液体作为一类新型环境友好的绿色溶剂拥有许多优异的物理、化学性能,它的出现为绿色化学开辟了一条崭新的道路。由于离子液体的结构可控,合成具有特殊目的的功能化离子液体与功能化离子液体聚合物成为目前的研究热点。本论文在离子液体与偶氮化合物的基础上,将偶氮基团引入离子液体结构中,设计合成了一系列基于偶氮苯光响应基团修饰的功能化离子液体与功能化离子液体聚合物,合成出一种具有新性能的材料。并通过质谱（MS）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）、紫外光谱（UV-vis）、核磁共振氢谱（1H NMR）、热综合分析（TGA）、示差扫描量热仪（DSC）、X-射线衍射（XRD）、偏光显微镜（POM）、电导计对所制得的材料的结构、物化性质及性能等进行了详细的研究。1.设计合成了一种含有偶氮苯发色团的光敏离子液体,通过MS、FTIR以及1H NMR对其结构进行了表征;通过UV-vis和电导计对光敏性质进行了表征。结果表明:随着365 nm的紫外光照射时间的延长,离子液体的紫外吸收曲线以及电导率呈现了一定规律的变化,并且在30 min后达到平衡状态。放置48 h时间后,离子液体的紫外吸收曲线与电导率又恢复到紫外光照射之前的程度。2.设计合成了一种侧链修饰有偶氮苯发色团的离子液体聚合物。并通过MS、FTIR、1H NMR对其进行了结构表征;采用UV-vis、TGA、DSC、XRD、电导计对其性能进行了初步的探究。结果表明:该聚合物具有较好的热稳定性能,并且具有一定的液晶结构。随着365 nm的紫外光照射时间的延长,聚合物的紫外吸收曲线以及电导率呈现了一定规律的变化。并且在30 min后达到平衡状态。放置48 h时间后,聚合物的紫外吸收曲线与电导率又恢复到紫外光照射之前的程度。3.以乙烯基咪唑以及甲基橙为原料基于离子自组装的方式合成了一种侧链具有偶氮苯发色团的离子液体液晶聚合物。并通过MS、FTIR、1H NMR对其进行了结构的表征。并采用UV-vis、TGA、DSC、XRD、POM对其性能进行了初步的探究。结果表明:聚合物表现出优良的热稳定性能;具有液晶聚合物的层状结构;表现出了一定的双折射行为。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 离子液体
• 1.1.1 离子液体简介
• 1.1.2 离子液体种类及性质
• 1.2 功能化离子液体
• 1.2.1 功能化离子液体种类
• 1.2.2 功能化离子液体的应用前景
• 1.3 功能化离子液体聚合物
• 1.3.1 功能化离子液体聚合物简介
• 1.3.2 种类以及应用前景
• 1.4 液晶高分子
• 1.4.1 液晶与液晶高分子简介
• 1.4.2 液晶高分子的发展和应用
• 1.4.3 偶氮聚合物
• 1.5 本论文研究目的、内容与意义
• 第2章 偶氮苯修饰的光敏感离子液体的设计合成与表征
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验药品
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 合成路线
• 2.2.4 实验步骤
• 2.2.5 产物的结构与性能表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 质谱分析（MS）
• 2.3.2 红外光谱分析（FTIR）
• 2.3.3 核磁共振氢谱分析（1H NMR）
• 2.3.4 紫外光谱分析（UV-Vis）
• 2.3.5 电导率分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 侧链含偶氮苯发色团离子液体功能聚合物的结构与性能表征
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验药品
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 合成路线
• 3.2.4 实验步骤
• 3.2.5 产物的结构与性能表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 单体质谱分析（MS）
• 3.3.2 红外光谱分析（FTIR）
• 3.3.3 核磁共振氢谱分析（1H NMR）
• 3.3.4 紫外光谱分析（UV-Vis）
• 3.3.5 热重（TGA）和示差扫描量热（DSC）分析
• 3.3.6 X 射线衍射分析（XRD）
• 3.3.7 电导率分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于离子液体自组装合成的离子液体液晶聚合物的结构与性能表征
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验药品
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 合成路线
• 4.2.4 实验步骤
• 4.2.5 产物的结构与性能表征
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 单体质谱分析（MS）
• 4.3.2 红外光谱分析（IR）
• 4.3.3 核磁共振氢谱分析（1H NMR）
• 4.3.4 紫外光谱分析（UV-Vis）
• 4.3.5 热重（TGA）和示差扫描量热（DSC）分析
• 4.3.6 X 射线衍射分析（XRD）
• 4.3.7 偏光显微镜（POM）分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 致谢