光致變色分子作為一種可逆的光響應性材料,其在發(fā)生變色時,伴隨著各種性質(zhì)的可逆變化,比如吸收光譜、電子順磁共振信號、偶極矩大小、空間結構。其中,基于光能夠調(diào)控空間結構變化的特征,將光致變色單元引進聚合物材料體系中,通過精準的分子設計,分子級別的光致變色反應有可能會轉(zhuǎn)變?yōu)楹暧^的行為運動,該類分子在材料和器件領域都具有非常重要的應用。六芳基聯(lián)咪唑作為一種光致變色分子,其小分子的研究已經(jīng)趨于成熟,但是其聚合物材料的研究還處于萌芽階段,相關材料結構的設計還非常粗陋,應用也不夠深入,更重要的是,在很多潛在的應用領域如光控加工及光控機械應用等尚無人涉及。因此,從源頭上設計并合成性能優(yōu)異的六芳基聯(lián)咪唑聚合物,作為功能性材料在多領域?qū)崿F(xiàn)應用的研究是非常重要的。基于此,本論文設計并合成了聚三唑-六芳基聯(lián)咪唑交聯(lián)聚合物,系統(tǒng)的研究了它們的光響應性能,并對它們在光修復、光控加工、光控微觀形貌的調(diào)控、光控機械領域的應用進行了一系列探索。具體研究內(nèi)容如下:（1）本論文以實現(xiàn)六芳基聯(lián)咪唑單元的光化學反應最大程度的轉(zhuǎn)化為材料的宏觀形變?yōu)檠芯磕繕?分子設計中將抗疲勞性能優(yōu)異的鄰鹵代六芳基聯(lián)咪唑作為功能性單元,以交聯(lián)劑的... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

光致變色現(xiàn)象示意圖

以下為具體實例。圖1-3 偶氮苯高分子的光致變色反應式（a），光誘導固態(tài)-液態(tài)轉(zhuǎn)變的模型圖（b）和實物圖（c）[43]光致變色材料偶氮苯分子發(fā)生光化學反應時，其結構上也會發(fā)生異構化，這種獨特的性質(zhì)使其能夠構筑許多功能性材料。其中，研究最為廣泛的是含有偶氮苯官能團的液晶聚合物和彈性體。2017年初，德國馬普高分子研究所吳思課題組在 Naturechemistry 雜志上報道了一種新型的偶氮苯高分子，如圖1-3所示，利用偶氮苯單元的光控可變異構變化的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)該聚合物的固態(tài)-液態(tài)之間的轉(zhuǎn)變

10華 中 科 技 大 學 博 士 學 位 論 文圖1-8 苯環(huán)2號位置不同取代的六芳基聯(lián)咪唑的合成步驟[55]如圖 1-9 所示，對于 4 號位置，即苯環(huán)對位取代的官能團，無論是給電子的甲氧基，還是吸電子的硝基，亦或者是鹵素，取代后的六芳基聯(lián)咪唑的二聚復合速率與未取代修飾的六芳基聯(lián)咪唑相差無異，但是很明顯，如果在 2 號位置，即苯環(huán)的鄰位上用鹵素取代，改性后的三苯基咪唑自由基（TPIR）二聚的速率將比未改性的六芳基聯(lián)咪唑快很多。圖1-9 不同位置不同官能團取代的三苯基咪唑自由基的二聚復合常數(shù)（k）的總結[55]同時，從圖中我們可以看出，對于無取代基的六芳基聯(lián)咪唑，其發(fā)生光致變色得到的三苯基咪唑自由基二聚復合的速率常數(shù) k 為 7.7×10-3。而如果 2 號位置用氯取代

【參考文獻】：
期刊論文
[1]光致變色材料研究進展[J]. 彭雪峰,侯潔蘋,于海斌,張景成.  廣東化工. 2015(23)
[2]六芳基聯(lián)咪唑分子開關的研究進展[J]. 龔文亮,熊祖勁,朱明強.  影像科學與光化學. 2014(01)

博士論文
[1]六芳基聯(lián)咪唑熒光分子開關的設計、合成與超分辨成像[D]. 龔文亮.華中科技大學 2015

碩士論文
[1]不同熒光基團偶聯(lián)六芳基聯(lián)咪唑的設計、合成及應用[D]. 熊祖勁.華中科技大學 2016



本文編號：3562059