含氟光响应性材料的制备及应用

来源 :济南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sophia_hou
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
在自然界中普遍存在的起皱现象作为一种自发的物理过程,可在材料表面上创建自然独特且复杂的形貌,实现不同尺度表面皱纹形貌的制备。利用这一特性,研究如何消除有反向作用的皱纹或制备具有特定形貌的皱纹图案成为重点。目前,为得到可控的微纳图案,在表面起皱中引入动态响应性材料拓展了其在信息存储、光学器件、生物传感器等领域的应用。本论文中,利用动态光响应材料反应迅速,高可逆性,无需接触的特性,结合表面起皱机理,实现了膜/基体系表面皱纹形貌的动态调控。本论文工作主要以表面起皱技术为手段,结合含氟光响应膜材料的特点,设计合成了几种新型结构的偶氮苯聚合物,构建智能响应皱纹体系,探究聚合物膜材料的光学性能及其图案化构筑能力。研究内容主要有:(1)利用双酚AF二缩水甘油醚(BADFGE)与对氨基偶氮苯(AAB)的开环聚合反应合成了偶氮苯基团位于侧链的环氧低聚物PAFAB,并用FTIR,1H NMR和19F NMR以及凝胶渗透色谱(GPC)等进行表征,证实成功合成侧链型齐聚物。然后以旋涂的方式将环氧低聚物薄膜附着在弹性基底(聚二甲基硅氧烷,PDMS)上,通过加热/冷却循环方式触发皱纹形貌的形成,利用可见光照射引起的聚合物光软化以及偶氮苯结构的光异构化能力而使得膜/基体系的应力释放来进行低聚物膜表面皱纹形貌的动态调控。考察了聚合物选区曝光制备高级皱纹形貌的能力,结果表明,低聚物膜/基皱纹体系制备多级皱纹图案所需的时间要比同源的芪类化合物或含氨基偶氮苯的环氧高聚物所用的时间要短。进行选择性曝光时,曝光区域中的皱纹可以在数十秒内被擦除,非曝光区皱纹仍然存在,从而得到不同形貌的信息图案。高分辨率的皱纹图案可进行多个循环的可再写,表明其应用于可再写信息存储的巨大潜力。(2)合成了一系列新型主链型偶氮苯聚合物,然后探究它们在膜/基体系中皱纹形成以及消除的能力。首先通过六氟二酐(6FDA)与对二氨基偶氮苯(ADA)的一步线性缩聚成功合成主链型聚酰胺酸(PAA),并旋涂在PDMS基底上构建膜/基体系,在加热起皱后观察体系表面仍然可以形成迷宫状皱纹形貌,可见光照射下皱纹消除,与侧链型聚合物相比皱纹消除需要的条件更高,存储时间更长,借助不同的铜网进行选区曝光也可以形成皱纹图案,但是边界区域取向性不好,说明主链型聚合物的稳定性高,不容易受到边界效应的扰动;另外以双酚A二缩水甘油醚与4,4’-二羟基偶氮苯进行聚合成功得到环氧树脂基主链聚合物作为表面膜材料,也可以得到完整的表面皱纹,虽然皱纹起伏度不均一,但仍然可以在偶氮苯基团的光异构作用下进行皱纹的消除过程;最后用异佛尔酮二异氰酸酯与4,4’-二羟基偶氮苯进行反应得到异氰酸酯基主链聚合物,由于环烷烃的存在,整个聚合物链不能形成连续的共轭结构,刚性较大,只能形成小面积的皱纹,但也可以进行皱纹的消除。这些结果证明主链型偶氮聚合物应用于动态响应表面图案化的可行性,优化了表面起皱在智能响应性微/纳图案的构筑以及无皱/柔性兼容器件构建等领域的应用途径。
其他文献
本文以Tyler和Evans提出的原则性多义模式为理论基础,对英语介词by进行语义分析,得出其中心义项及各独立义项。再以中国学习者语料库CLEC为目标语料库,以本族者语料库LOCNESS为对比语料库,采用定量研究的分析方法对中国英语学习者使用介词by各个义项的情况进行分析研究,分别对比中国高、低水平英语学习者之间以及中国高水平英语学习者与英语本族者之间的异同。通过语义分析,得出介词by的中心义项为
针对舰船在航行过程中产生的尾流,研究其光学特性可以用来实现对船只的识别与追踪,而且利用舰船尾流的光散射效应制成的光尾流制导鱼雷在国防军事方面有极大的应用前景。尾流
固体润滑涂层广泛应用于高温、高压、真空等极端环境条件下,是摩擦磨损领域的前沿课题之一。石墨烯自发现以来,因其机械强度高、表面能低、剪切强度低等优异的性能和在固体润
可持续发展、质轻、高强、大跨径、装配化是现代桥梁的一种趋势。钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁的开裂与跨中下挠,钢桥的疲劳破坏,这些现象将带来巨大的经济损失,严重时危机
能源和环境问题关系到人类的生存与发展,化石能源作为常规能源,与新能源比较依然具有无可替代的地位。煤炭、石油、天然气三大化石能源在我国能源消费市场占据了绝对优势,然
我国能源相对稀缺,人均能源资源量远低于世界平均水平,中国也是世界上的单位能耗最高的国家之一,能源利用率低是我国能源使用的一种现状,在热传递系统中主要表现为换热效率低
YSZ(yttria-stabilized zirconia)热障涂层因具有较低的热导率及良好的高温稳定性,被广泛应用于热端部件中。长期服役后在金属粘结层与陶瓷层之间会出现一个新的热生长氧化物层
最近几年,我国的盐渍土面积和程度在不断增加,尤其是西北地区,土地盐渍化程度更甚。盐渍土的存在不仅阻碍农业的发展,而且阻碍了基础设施的建设与建筑业的发展。因此,开展盐
由于现代复杂工业过程系统的规模日益壮大,工业生产过程设备、系统结构以及复杂度也在不断提升,外界扰动、非线性、系统不确定性等问题也会随之产生,若此类复杂系统发生故障,
随着国内外对节能要求不断提高,发展高效的热量传递方法成了研究重点。在传热表面加装涡流发生器作为一种常见的强化换热技术,利用涡流发生器在流道中诱导涡旋来破坏流动边界