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近年来,有机电子材料由于其具有重量轻、易修饰、低成本等特点,一直备受关注。盘状液晶其特有的结构能够有效提高载流子迁移率。这使它在器件研究领域有着潜在的应用价值。花酰亚胺衍生物不仅容易形成盘状液晶结构,而且还能保证很高的电子亲和性,所以在材料应用方面也受到了广泛关注。本论文的工作主要是茈酰亚胺衍生物盘状液晶的合成与表征,并通过溶剂变换法成功制备了花酰亚胺衍生物盘状液晶材料的纳米结构,提高了其导电性能。主要内容如下：1.茈酰亚胺类小分子盘状液晶的合成与表征我们设计并合成一系列硅氧烷取代对称与非对称的花酰亚胺衍生物小分子(PBICLs),探讨了不同硅氧烷的取代基对于花酰亚胺衍生物的液晶结构的影响。通过核磁共振谱(NMR)证实PBICLs的结构,循环伏安法(CV)测试证实硅氧烷侧链的引入对托酰亚胺的电子亲和性几乎不会产生影响。偏光显微镜(POM)结果证实PBICLs既表现了热致液晶现象又表现了溶致液晶现象。小角X射线散射(SAXS)结果证实PBICLs的热致液晶是六方柱状相结构。此外,由于PBICLs表现出良好的光学性能、溶解性和成膜性。通过机械剪切成功制备了PBICLs取向薄膜。偏振紫外结果也证实了薄膜的各向异性。2.茈酰亚胺类聚合物盘状液晶的合成与表征本实验首先合成含硅氧链的均聚物噻吩衍生物(P1)和均聚物茈酰亚胺衍生物(P2)以及它们的交替聚合物P1-alt-P2。并通过以下两种方法来表征聚合物的结构：核磁共振谱(NMR)和有机元素分析。热重分析仪(TGA)和示差扫描热量仪(DSC)结果说明了相较于均聚物P1, P1-alt-P2中由于引入了较大的π-共轭基团,它的热力学分解温度和Tg都明显提高了,是热稳定性良好的聚合物。偏光显微镜(POM)结果说明P1在四氢呋喃(THF)和甲苯中均形成矩形织构,P2在喹啉浓溶液中形成典型的柱状相液晶织构,P1-alt-P2在喹啉浓溶液中形成了马赛克织构。XRD结果表明P1和P2所形成的盘状液晶相结构分别是DL相和Colob相,由于加入了噻吩基元,破坏了柱状堆积的条件和结构,导致了P1-alt-P2相较于均聚物P1和P2,已由盘状液晶相转变为溶液结晶状态。由于P1-alt-P2相较于均聚物P1,引入芄酰亚胺基元,分子间的相互作用力加强。3.花酰亚胺类盘状液晶材料制备高导电性的纳米结构本实验通过溶剂变换法制备菲酰亚胺衍生物PBI-Si(OC2H5)3的纳米结构。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果说明在PBI-Si(OC2H5)3的THF溶液中自组装成纳米线结构而在DMF溶液中则为纳米片结构。原子力显微镜(AFM)结果说明了所制备的纳米片厚度为4.6±0.3 nm。通过紫外光谱(UV)和X射线衍射(XRD)说明了由于PBI分子与DMF分子间的氢键作用以及表面能的影响,使PBI-Si(OC2H5)3在DMF溶剂里形成了纳米片结构,而在THF和CH2Cl2中形成了纳米线结构。说明了PBI-Si(OC2H5)3在不同的溶剂里,堆积模式不同,形成的纳米结构有所不同。通过对PBI-Si(OC2H5)3的水解、缩聚之后,得到了化学稳定性和机械稳定性更高的纳米线和纳米片。电流检测原子力显微镜(CSAFM)测试结果表明所制备的纳米结构的导电能力是薄膜样品的35-40倍。