基于香豆素酮的光聚合反应、全息记录与3D打印

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hwh494
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
光聚合反应是利用光能将单体转化为高聚物的化学过程,具有高效、经济、可控性强的特点,已广泛用于表面接枝、可控聚合、微纳制造、全息记录、3D打印等领域。然而光聚合反应仍面临诸多挑战,如光聚合物材料快速成型与微结构精确调控难以同时实现,亟需发展新的光聚合反应调控方法。光引发体系是将光能转换为化学能的关键,在精确调控光聚合反应动力学和光流变行为,进而制备结构复杂而精细的聚合物材料方面扮演重要角色,有望解决上述挑战。香豆素酮作为一类重要的光敏剂,具有高的光稳定性、系间窜跃系数和三线态激发态浓度,并可与共引发剂发生光氧化或光还原反应,因而基于香豆素酮的光引发体系具有调控光聚合反应的独特优势。然而,香豆素酮与共引发剂的反应过程及产物结构尚不明确,限制了它们在光聚合反应调控及先进光聚合物材料制备中的应用。本学位论文以香豆素酮3,3′-羰基双(7-二乙胺基香豆素)(KCD)为光敏剂,与不同共引发剂组成光引发体系,研究它们对光聚合反应动力学和光流变行为的影响规律,调控全息记录和3D打印行为。具体研究内容如下:(一)采用密度泛函理论计算和电子顺磁共振谱、激光闪解瞬态吸收光谱、气相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱-高分辨质谱联用仪、凝胶渗透色谱等表征手段,研究了KCD/2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪(TA)体系、KCD/N-苯基甘氨酸(NPG)体系和KCD/NPG/TA体系的光反应过程及产物结构。结果表明:在可见光照射下,KCD在KCD/TA体系中被TA氧化,脱去乙基,并产生具有引发聚合作用的自由基和乙醛;在KCD/NPG体系中被NPG还原,产生具有引发聚合作用的自由基和具有阻聚作用的自由基;在KCD/NPG/TA体系中依次被NPG还原、被TA氧化,产生两种具有引发聚合作用的自由基。因此在相同条件下,KCD/NPG/TA体系引发的光聚合反应速率最快,而KCD/NPG体系引发的光聚合反应速率最慢。(二)研究了KCD/NPG体系、KCD/TA体系和KCD/NPG/TA体系对光聚合物/液晶复合材料全息记录性能的影响。结果表明:与KCD/TA体系和KCD/NPG/TA体系不同,KCD/NPG体系产生了具有阻聚作用的羰基自由基,有利于提升全息光聚合物/液晶复合材料(HPC-LCs)的相分离程度、光栅衍射效率和电光响应性能等全息记录性能。作为对照,在KCD/TA体系中加入不参与光反应的氧杂蒽阻聚剂,降低了HPC-LCs的全息记录性能。表明羰基自由基的阻聚作用在提升全息记录性能方面起独特作用,这是外加阻聚剂不能实现的。(三)研究了KCD/NPG体系、KCD/TA体系和KCD/NPG/TA体系对3D打印精度、打印分辨率和打印速度的影响。结果表明:在KCD/TA体系中,KCD光氧化产物的摩尔消光系数高,且最大吸收峰仅比KCD蓝移了10 nm,有利于降低打印树脂的光透射深度,从而提高打印精度(特征尺寸偏离度为1.6%)、打印分辨率(20μm)和打印速度(5.1 cm · h-1),有效解决了打印速度与打印分辨率之间的矛盾,且将光能利用效率从2%提高至24%。相比之下,基于KCD/NPG体系和KCD/NPG/TA体系的3D打印效果差,分别归因于光透射深度大和活性种的非可控扩散。
其他文献
五轴机床加工技术代表着国家制造水平的核心竞争力,而主轴则是机床的核心部件。具备主动控制的磁悬浮智能主轴是下一代“智能机床”中主轴方案的有力候选者。满足五轴加工机床使用的磁悬浮主轴,其本身是一个复杂的机电一体化系统,存在着开环不稳定、模型非线性等特性,且易受外界干扰等因素影响。研制具备主动控制特性的机床-磁悬浮智能主轴控制系统,并设计满足加工性能的磁悬浮轴承控制算法是一件前沿且具有挑战的工作。本文研
目的:肝转移是导致结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)患者治疗失败及死亡的主要原因。转移靶器官免疫抑制微环境的建立与肿瘤成功转移密切相关。针对肝转移灶内免疫全景分析结果提示:以多形核嗜中性粒细胞(Polymorphonuclear Neutrophils,PMN)广泛浸润为主要病理特征的肝脏炎性微环境对转移性CRC细胞的定植与增殖起重要的支持作用,但其驱动因素和招募机制尚未阐明。
X射线探测器在医疗影像、工业探伤和安全检查等领域拥有广泛的应用。近年来,金属卤素钙钛矿材料因其X射线吸收能力强、灵敏度高、低成本制备等优点,得到了国内外广泛的关注。本论文优选双钙钛矿材料铯银铋溴(Cs2AgBiBr6)展开研究,其含有Bi元素、较小的电离能和较高的载流子迁移率与寿命乘积(μτ),在前期研究中取得了高灵敏度和低检测限的探测性能,在X射线探测和成像上表现出极大的应用前景。但是,Cs2A
近十多年以来,赞助搜索广告已经发展为通用搜索引擎(例如Google或百度)的主流商业模式,在电商平台也占据重要地位。目前有关赞助搜索广告的研究集中在制定投标价和预算策略方面,关键字的生成、扩展和选择的研究相对较少,而且现有的研究存在不足。首先,现有的关键字的生成、扩展方法获得的大多数是流行关键字,性价比不高。其次,现有的方法生成的关键字数量较少,难以满足预算充裕的广告主的需求。最后,现有的关键字选
羌族有着悠久的历史和灿烂的文化,也是我国少数民族重要的组成部分。大到聚落的空间形态,小到羌人的生活起居,无不彰显羌民的智慧和价值追求。而充满地域特征的羌族建筑景观,也具有重要的研究价值。随着城市化进程的加快,传统的羌寨面临着极大的挑战。无数的传统民居被闲置或破坏,新的建筑材料和形制的冲击,也严重影响了北川传统羌寨的风貌特征。同时随着旅游业的兴盛,聚落异质性景观和传统民居的减少,也直接导致了村落的地
近年来,富含π共轭六元环的碳纳米材料成为电化学储能的活性材料与电催化活性位点的载体。相对于石墨烯和碳纳米管,富勒烯具有定义明确的分子式,通过可控的分子化学合成可以实现金属/非金属元素的原位掺杂,引入丰富的电化学活性位点。此外,富勒烯分子间的范德华力可以使其自组装成规整的微结构,有助于提高材料的电化学活性。为此,本文围绕含有Fe和N的二茂铁基吡咯烷C60(Fc-C60)富勒烯衍生物,开展了以下研究:
一、实施背景新疆和田地区位于新疆维吾尔自治区最南端,总面积24.78万平方km,其中山地占33.3%,沙漠戈壁占63%,绿洲仅占3.7%,且被沙漠和戈壁分割成大小不等的300多块,每年浮尘天气在220天左右,条件艰苦,是"三区两州"国家级深入贫困地区。以习近平同志为核心的党中央一直心系新疆的稳定和发展,
会议
斯特林热力循环,由于具备适配热源种类广泛、闭式无排放和理论热效率高的优点,而在能量梯级利用和可再生能源开发等方面得到了成功应用。本文以斯特林热力循环能量转化性能及其相关设备在水盐分离过程中的应用为对象,开展如下工作。针对太阳能斯特林热力循环输出功率受日光强度影响而动态变化的特点,在前人工作的基础上,进一步利用斯特林循环与热端太阳能接收器和冷端冷却水系统相互作用过程中的能量守恒关系,提出了能够直接反
作为一种兼具优异机械性能和磁学性能的非晶材料,铁基金属玻璃具有诱人的应用价值和前景,一直以来是物理学界和材料学界关注的焦点。随着科技的发展,微电子元器件正逐步向集成化、智能化和多样化发展,对材料性能也提出了更高的要求。Fe基金属玻璃由于具有独特的组分,因而表现出丰富的相结构和磁相图,对其相结构进行调控可开发材料的多种性能,对于材料应用领域的拓展具有十分重要的意义。本论文对Fe基金属玻璃薄膜的相变特
镁合金因其优良的综合性能已被广泛应用于汽车、航空航天、3C及生物医疗等领域。然而,耐蚀性差制约了其进一步的广泛应用。ZK60镁合金是目前商用镁合金中综合力学性能最好的一种,而关于其腐蚀行为方面的研究报导却较少,特别是关于微观组织、介质环境以及热处理等组织调整方法对ZK60镁合金腐蚀行为的影响规律还不明确。因此,开展这些方面的研究对于全面理解ZK60镁合金的腐蚀机理,并寻找提高其耐蚀性的合适方法有着