主链型液晶聚合物的凝胶和发光行为

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sharufeifen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
利用分子自组装行为,人们已成功构建诸多液晶聚合物(LCP)和聚合物凝胶等软物质材料。通常来说,主链型液晶聚合物(MCLCP)具有主链各向异性强、力学性能好、结构简单的特点,同时聚合物凝胶具有自支撑性能良好和宏观性能易调控的特点,两类材料均受到广泛关注。然而,由于液晶和凝胶自组装过程存在差异,设计兼具两种行为的聚合物仍存在挑战。因此,构筑此类聚合物,研究其自组装过程以及结构与性能之间的关系,有助于加深对自组装行为的认识,也为新型功能材料的设计提供理论指导。本论文设计合成了一系列含酰胺侧基的主链型液晶聚合物,系统研究了酰胺侧基含量对聚合物液晶和凝胶行为的影响。基于此,分别将光响应基团和聚集诱导发光(AIE)基团构建至液晶聚合物主链上,赋予其凝胶光响应性和光致发光特性,研究了构型对聚合物液晶行为、凝胶行为及相关功能的影响。具体内容如下:(1)采用熔融缩聚反应合成了一系列酰胺侧基含量为x的主链型聚合物Px。随着x的增大,Px逐渐由结晶聚合物变成液晶聚合物。当不含酰胺侧基时,P0在π-π堆积作用下以7.0 wt%的最低凝胶化浓度(MGC)在四氢呋喃中形成凝胶;P28由于π-π堆积和氢键作用均较弱而无法形成凝胶;随着x的增大,氢键作用位点越多,P36至P100在THF中形成凝胶的MGC由6.0 wt%下降至2.0 wt%,凝胶能力逐渐增强。此外,P100凝胶展现出良好的力学性能,可承受压强约为2.6 × 105 Pa。(2)将偶氮苯基团构建至含酰胺侧基的主链型液晶聚合物中,制备了具有光响应性的聚合物凝胶因子Azo-mLCP。在酰胺侧基之间的氢键作用和偶氮苯之间的π-π堆积作用下,Azo-mLCP以6.5 wt%的MGC在二氧六环中形成光响应聚合物有机凝胶。仅需部分偶氮苯发生光致异构化转变,便可有效触发Azo-mLCP凝胶的瓦解。经可见光照射后,凝胶又可重新形成。此外,当浓度达到7.5 wt%时,Azo-mLCP凝胶的储能模量超过104 Pa,具备良好的自支撑能力。(3)基于不同构型的四苯乙烯(TPE)基元,设计合成了仅含反式和仅含顺式TPE构型的发光聚合物E-PM7和Z-PM7,研究了构型对聚合物液晶和AIE行为的影响。由于顺式TPE的分子扭曲程度远大于反式TPE,E-PM7形成近晶相和矩形柱状相的共混液晶相,Z-PM7则为无定形聚合物。E-PM7和Z-PM7均展现出良好的AIE行为,但Z-PM7的聚集诱导发光现象更为明显。利用TPE基元紫外光环化后荧光猝灭的行为,在玻璃基底和柔性PET薄膜上制备了液晶聚合物E-PM7的荧光图案。(4)结合酰胺侧基和TPE的特性,设计了集液晶性、凝胶性和发光性为一体的主链型发光液晶共聚物凝胶因子E-P20和Z-P20。仅含反式TPE构型的E-P20和仅含顺式TPE构型的Z-P20均可形成近晶相。但与Z-P20相比,E-P20的液晶温度范围更宽、分子排列更有序。在酰胺侧基之间的氢键作用下,E-P20和Z-P20分别以10.0 wt%和4.0 wt%的MGC在乙酸乙酯中形成凝胶。由于顺式TPE在聚集过程中的受限程度较反式TPE更明显,Z-P20凝胶的发光特性优于E-P20凝胶。此外,Z-P20凝胶的力学性能较E-P20凝胶更佳。
其他文献
真实情境是能激发学生学习兴趣、贴合其生活和知识经验、能使其认识到学习活动意义和价值的“特定环境”。真实情境能为学生高度的智力参与和深度的思考创造条件。数学教学应创设有利于数学学习的真实情境,可依据学生心理需求创设真实情境,促进深度参与;可基于学生认识水平创设真实情境,促进深度理解;也可指向自主建构创设真实情境,促进深度联结。
期刊
第一部分 整合素αvβ3在黑色素瘤中的表达及功能研究目的:整合素在肿瘤细胞和肿瘤基质细胞中表达丰富,参与肿瘤的发生、发展和转移。本部分研究旨在利用生物信息学方法探讨整合素αvβ3在黑色素瘤中的表达及功能。方法:从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)中下载470例黑色素瘤患者的临床信息和转录组测序数据。将基因型组织表达(Genotype-Tissue Expre
学位
<正> 陈××,男,20岁。1981年4月3日初诊: 缘自四五岁起患白(?)(牛皮癣),十五年来反复发作,先冬发夏愈,后则四季不分。原先仅局限于四肢,继而布及全身以至头皮颜面,近两年来尤甚。曾辗转于市内及外地多个医院求治,静注“利多卡因”,“二甲肿酸钠”,以及理疗,口服、外搽西药中药治疗,均未能控制。二年来皮疹从未完全消退。自觉全身瘙痒、咽干口苦、溲赤,大便干结。余无其他特殊主诉。既往无其他系统疾
期刊
随着基于高次谐波产生的阿秒脉冲出现,在时域研究电子超快动力学成为可能。从2001年至今,人们利用阿秒脉冲成功实现了诸多电子超快动力学的测量,发展出了多种阿秒探测技术。其中阿秒瞬态吸收技术属于全光测量方法,同时具有元素特异性,因此已经被人们应用到电子波包控制、时间分辨的自电离动力学等研究领域当中。阿秒瞬态混频光谱技术是在阿秒瞬态吸收光谱技术的基础上,结合光学及红外波段的多维光谱学发展起来的。阿秒混频
学位
量子传感科学是精密测量物理与量子力学相结合的前沿科学,其主要研究内容是基于量子资源,比如量子相干性、量子纠缠等,发展优于经典技术极限的精密测量方法。近年来,量子传感已经在单光子、离子阱、冷原子、超导量子比特、固态自旋等一系列量子体系中取得了快速的发展,尤其是基于量子纠缠的量子传感方法已经在众多理论和实验方案中被证明能够突破标准量子极限从而实现更高的测量灵敏度。作为量子科学中一门重要的研究领域,量子
学位
目的:1.探明M2a巨噬细胞标记物(CD206)阳性细胞在人体和大鼠退变椎间盘组织中的表达;2.探究M2a巨噬细胞通过分泌几丁质酶3样蛋白1(chitinase 3-like protein 1,CHI3L1)对椎间盘细胞外基质(extracellular matrix,ECM)代谢的影响;3.阐明CHI3L1通过IL13Rα2/MAPK通路调节椎间盘ECM代谢的机制。方法:1.手术收集人体退变椎
学位
马约拉纳零模满足非阿贝尔编织统计,可用于实现具有拓扑保护的容错量子计算,具有潜在的应用前景。目前,理论预言有望实现马约拉纳零模的平台主要包括:超导近邻的拓扑绝缘体,半导体纳米线,磁性原子链,二维电子气中的平面约瑟夫森结以及铁基超导体等系统。然而,由于系统实现的复杂性以及制造工艺等原因,目前仍未有马约拉纳零模存在的确切证据。随着拓扑物态研究的进一步发展,理论提出了高阶拓扑物态。不同于一阶拓扑绝缘体(
学位
<正>面对新形势、新挑战,湖北金融系统将坚持“稳中求进”工作总基调,持续深化外汇领域改革开放,提升金融服务实体经济能力,营造良好的涉外营商环境,稳住外贸外资基本盘,为湖北加快建设“全国构建新发展格局先行区”贡献力量。金融是实体经济的血脉,外贸是开放型经济的重要组成部分,两者相辅相成,都是国民经济发展的重要推动力量。2022年以来,面对复杂严峻的外部环境和经济下行压力,外汇局湖北省分局(下称“湖北省
期刊
当前,骨组织再生修复已成为全球性问题。人口老龄化、骨质疏松和糖尿病等因素进一步加剧了骨损伤的发生。增强植入体与骨组织界面处的骨整合,依然是骨科临床的一大挑战。大量研究表明,氧化应激与多数创伤性或病理性骨折密切相关,并严重影响植入手术效果。目前,设计和制备抗氧化功能性骨修复涂层,已成为骨组织再生领域的重要研究方向。为改善植入体在氧化应激环境中的骨整合,本研究采用蛋白载药工艺与层层自组装技术,构建出多
学位
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将燃料中化学能高效、清洁地转化为电能的能量转换装置,对于实现“双碳”目标具有重要意义。与阳极支撑型SOFC相比,金属支撑型SOFC(MS-SOFC)在启动时间、抗热震性和机械强度等方面具有明显优势。甲烷(CH4)是天然气的主要成分,同时也是一种温室气体,将其作为MS-SOFC的燃料具有广阔的应用前景和重要的社会意义。本文的主要研究目的是提高直接CH4 MS-SO
学位