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随着信息技术的快速发展,传统的无机半导体存储材料已经难以满足市场的需求,存储器件开始朝着快速响应、高存储容量、低成本等方向发展。目前的硅基半导体存储材料已经难以满足未来市场的需求,寻找可替代的新型存储材料已经成为研究热点。其中,芳香族聚酰亚胺(PI)凭借其耐高低温性能、低介电常数、易成膜等一系列优良性能在众多领域得到了广泛的应用,在光电信息存储方面有着重要的应用。研究其分子结构与存储特性之间的相互关系已经成为高分子材料研究领域的热点之一。本文以咔唑为原料,合成一系列芳香二胺单体,并对二胺单体进行了1H NMR,13C NMR,FT-IR和元素分析等表征。在所得二胺的基础上,利用制备得到的新型芳香二胺分别与三种芳香二酐—2,2’,3,3’-联苯二酸酐(BBZPDA),2,2’-二苯基-4,4’,5,5’-联苯四酸二酐(DPBPDA)和2,2’-二[4’’-(3’’’,4’’’,5’’’-三氟苯基)苯基]-4,4’,5,5’-联苯二酐(BTFBPDA)进行聚合反应,制备得到了一系列全新的聚酰亚胺材料,通过红外光谱、元素分析等手段对所合成的聚酰亚胺的分子结构进行了表征;利用紫外-可见光谱、荧光光谱、TGA、DSC、循环伏安法、元素分析等测试手段对相应聚酰亚胺材料的性能进行了研究。采用密度泛函理论对聚酰亚胺的HOMO和LUMO轨道能级进行计算(计算方法为gaussian 09,结构优化方式为wb97XD/6-31G(D,P))。将聚酰亚胺制成器件,测试其电化学性能。本论文的主要研究工作如下:1.以咔唑为原料,经过若干步反应成功制备出9-(4’-芳基)-3,6-二氨基咔唑,并与芳基硼酸反应,生成一系列结构新颖的二胺单体,中间体和目标产物均通过FT-IR、1H NMR、13C NMR和元素分析表征。2.设计合成出的八种新型芳香二胺单体与实验室现有的三种芳香二酐通过“两步法”聚合制备了新型可溶性聚酰亚胺,所得聚酰亚胺有着良好的热稳定性,玻璃化转变温度在200-310oC,所得聚酰亚胺10%质量损失温度大于430oC,氮气中900oC下物质残存量大于60%。含氟基团的引入对光学性能,溶解性能有着较大的提高。作为潜在的有机存储材料,我们通过循环伏安法、量子计算和电存储性能进行了分析和研究。