导读:本文包含了聚二乙炔论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:乙炔,偏振光,偶氮,分子,材料,手性,波导。
聚二乙炔论文文献综述
霍景沛,王淑妮,刘盈珍,胡晓洪,邓前军[1]（2019）在《不同端基的智能聚二乙炔材料的研究进展》一文中研究指出以近叁年来发表的聚二乙炔研究文献为基础,对尿素、叁聚氰胺、四氧化叁铁、香豆素等侧链基团对聚二乙炔的改性进行了综述,并对聚二乙炔底物筛选的挑战和未来的发展提出了看法。(本文来源于《化学推进剂与高分子材料》期刊2019年04期）
赵佳音,聂子为,盖朝亮,张九如,杨光[2]（2019）在《光响应偶氮苯取代的聚二乙炔囊泡制备及性质研究》一文中研究指出基于具有光学活性的偶氮苯小分子出发,将其化学修饰制备出端基为环氧基团的偶氮苯分子,利用环氧基团与二乙炔分子中氨基集团之间的开环作用,设计合成了具有光学活性的偶氮苯功能化的双炔单体,并将通过自组装方法成囊泡结构,利用254 nm紫外灯进行聚合,通过荧光、紫外等方法表征聚合过程并研究其光学性质。利用聚二乙炔囊泡的刺激响应行为,实现了该囊泡聚合前后、聚合后加酸、碱、四氢呋喃的颜色变化以及紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱会变化。该体系不仅实现了偶氮苯聚合物的多重刺激响应材料的制备,也为其他光响应材料的研究提供理论基础和技术支持。(本文来源于《广东化工》期刊2019年08期）
胡金刚[3]（2019）在《聚二乙炔手性超分子组装体的构筑及其性质研究》一文中研究指出手性是自然界的基本属性之一,在生命体中手性大分子特有的不对称结构在维持生命过程、新陈代谢和进化等方面均起着决定性的作用,手性产生、传递、放大和调控机制的研究对于探索生命的起源和发展具有重要的意义。受此启发,通过氢键、静电作用、π-π堆砌和亲疏水相互作用等非共价相互作用构筑具有光学活性的超分子组装体,在模拟生物大分子结构和功能、对映体识别和传感、不对称催化以及生物医药等领域均展现出良好的应用前景,已成为当今超分子化学和材料科学领域研究的热点之一。自从1970年代圆偏振光技术被首次报道以来,人们发现圆偏振光辐照可以诱导不对称化学反应,能够使外消旋体去消旋化得到纯的同一手性对映异构体。然而,圆偏振光在超分子体系中引发的手性引入、传递和放大机制仍然不是十分明确,分子结构和化学键的类型对圆偏振光诱导超分子体系中手性传递的影响仍不清晰。针对上述挑战,我们设计并制备了几种含有二乙炔单元的盘状分子,分别在液晶体系和凝胶体系中探索了组装过程中手性引入、传递、放大及调控机制,为新型微纳光电器件的构筑与应用提供理论基础与关键技术。主要研究内容如下:1)液晶相下氢键和共价键手性传递效率研究。我们利用氢键共组装和点击化学反应得到了叁种盘状液晶分子,双炔单元分别通过氢键、共价键或者氢键与共价键并存的方式与分子核连接,通过比较叁种手性聚二乙炔薄膜的不对称因子大小,我们发现氢键体系中,圆偏振光能够成功诱导双炔聚合形成手性聚合物,但是分子核区域没有光学活性,而共价键体系的分子核具有明显圆二色谱信号,而两者共存的体系不对称因子最大,这一结果表明在这一液晶体系中共价键更有利于手性传递过程。2)晶相和液晶相下的手性记忆和放大效应研究。手性掺杂剂在超分子手性领域扮演着十分重要的角色,在之前的研究中,圆偏振紫外光不能够在晶相下诱导双炔单元聚合形成手性聚合物,所以我们在样品制备的时候引入了柠檬烯,并且在样品制备完成后通过真空方式将柠檬烯去除。通过圆二色谱测试结果分析,我们发现在晶相和液晶相下,通过普通紫外光辐照,得到的聚二乙炔薄膜都具有明显手性信号,并且聚二乙炔主链的手性与柠檬烯一致。说明我们在晶态下成功的通过手性记忆效应实现了二乙炔单元的不对称聚合。通过观测不对称因子相对于辐照时间的变化曲线发现,在液晶相下二乙炔的聚合速度相比晶相明显提升,且聚二乙炔主链的不对称因子是晶相下的叁倍,这也进一步证实了液晶相下更有利于手性的引入及放大。3)圆偏振光诱导非手性卟琳衍生物形成手性超分子组装体。我们设计并制备了含有四个双炔单元的卟啉衍生物分子,在卟啉衍生物组装初期引入了圆偏振紫外光辐照,发现最终形成的凝胶具有明显的光学活性,并且其手性可以通过加热和再辐照的方式进行调制。在此基础上,先将光学活性卟啉凝胶干燥,再通过紫外光辐照,诱导二乙炔单元聚合,“锁住”中心卟啉核的螺旋排列结构,制备了具有稳定光学活性的卟啉螺旋纳米组装体,进一步增强了卟啉螺旋纳米组装体结构的稳定性。这一工作能够促进人们对于圆偏振光与分子相互作用机理,以及手性产生、传递、放大和调控的机制与规律的理解,并且为构筑稳定的手性超分子组装体提供了新的思路。4)卟啉衍生物超分子组装体的光波导质研究。通过拉丝的方式制备了一维卟啉衍生物纤维,并发现其优异的光波导特性,经过计算得到纤维的损耗系数为195 cm-1,dB值为0.085 dB·μm-1,这一性能要明显优于之前许多关于聚合物光波导的损耗系数(100-2000 cm-1),因为在TPPDA自组装过程中通过分子间氢键和π-π相互作用发生H聚集,得到了排列规整的超分子组装体,减弱了荧光自吸收现象,并同时降低了由于内部缺陷引起的损耗。这一工作为一维光波导材料的制备和应用提供了思路。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-04-05）
付素雅[4]（2019）在《新型聚二乙炔超分子凝胶的制备与多重刺激响应性》一文中研究指出超分子凝胶具有组装的可逆性以及结构的多样性,并能为单体的可控聚合提供一定有序微环境;同时将聚二乙炔的外界作用敏感性与超分子凝胶纳米组装体的多重刺激响应性有机结合,有利于凝胶体系的深入研究以及聚合物特殊性能的拓展应用。因此有必要构筑一种基于二乙炔的新型超分子凝胶体系,通过适当外界作用诱导二乙炔单体的聚合,扩展共轭聚合物的合成途径以及存在形式,同时研究凝胶中聚二乙炔可能的特殊物理化学性质,探索聚合物材料潜在的应用价值。本文通过聚二乙炔和合成的凝胶因子共组装形成超分子凝胶。首先,需要明确的是咪唑基团和羧基可以通过非共价作用组装形成凝胶,本文设计合成一种含有两个咪唑基团的两亲性共凝胶剂N,N-双(2-(1H-咪唑-4-基)乙基)戊二酰胺(以下简称DAHA),然后和购买的10,12-二十五碳二炔酸(PCDA)以1:2的比例组装形成超分子凝胶。具有两个咪唑基团的凝胶会更稳定,然而根据实验结果来看,形成的凝胶不太稳定,长时间放置时凝胶会慢慢塌缩。凝胶在照射254 nm紫外光时发生拓扑聚合形成蓝色凝胶,并能响应于温度和溶剂且发生由蓝转红肉眼可见的颜色转变。然后,本文还设计合成了一种含有咪唑头基和长烷基链尾的两亲共凝胶剂N-(2-(1H-咪唑-4-基)乙基)硬脂酰胺(以下简称IMSA),通过与商业上可获得的PCDA协同非共价相互作用双组分共组装策略制备新型超分子凝胶。发现这次形成的凝胶很稳定,长时间放置也不会具有流动性。在照射254 nm UV光时,可以通过PCDA单体在凝胶相中的局部聚合获得蓝色聚二乙炔(PDA)。这种基于PDA的超分子凝胶能够响应各种环境刺激,并显示出蓝色至红色的肉眼可察的色彩过渡。具体地,在置于热,pH,金属阳离子和有机溶剂刺激时,PDA凝胶分别显示热致变色,pH变色,离子变色和溶剂化变色。值得一提的是,蓝色PDA超分子凝胶的上述刺激诱导的颜色转变的差异可以通过UV-vis吸收光谱和拉曼光谱来表征,因此在化学传感领域中具有明显的应用前景。(本文来源于《安徽师范大学》期刊2019-04-01）
李哲夫[5]（2018）在《聚（二乙炔基苯基二甲基硅烷）静电纺纤维的制备及其氧还原电催化性能研究》一文中研究指出随着科学技术的飞速发展,在耐热材料、汽车加工工业、能源材料、航空航天材料和电子材料等方面对材料的耐热性能提出了更高的要求。含硅芳基乙炔树脂由于其具有优良的耐烧蚀、耐高温、加工和电性能而受到了人们的广泛关注。目前研究人员一般将其用作耐热复合材料基体或耐热结构部件,对于芳基乙炔耐热纤维材料的制备和应用等方面鲜有报道。本文制备了芳基乙炔树脂的预聚体——聚(二乙炔基苯基二甲基硅烷),利用静电纺丝技术和光-热两步固化法制备了芳基乙炔纤维材料,并探究了其在燃料电池氧还原电催化领域的应用。使用格氏试剂法以二乙炔基苯、苯乙炔和二甲基硅烷为原料制备了聚(二乙炔基苯基二甲基硅烷)(PMSEPE)。使用核磁氢谱、核磁硅谱、核磁碳谱和红外光谱分析对产物结构进行了表征。使用差示扫描量热法和热重分析法研究了 PMSEPE的热固化过程和热稳定性,结果表明PMSEPE的热固化过程分为300℃以下的Diels-Alder反应和硅氢加成反应与300℃以上的硅氢加成反应,热失重结果表明在氮气下PMSEPE固化物在800℃下的质量保留率为89%。使用旋转流变仪对PMSEPE的黏温特性进行了表征,发现其熔点较低为90℃,熔体黏度较小为3-26Pa.S,并具有较宽的熔融加工区间。通过静电纺丝技术和光-热两步固化法制备了芳基乙炔纤维材料,克服了直接热固化会破坏纤维形貌的缺陷。使用扫描电子显微镜对所制备纤维进行了表征,通过调控纺丝过程中的工艺参数,制备出形貌规整且直径较小的纤维,并对纺丝过程中的影响因素进行了讨论。使用红外光谱分析、差示扫描量热法、热重分析法和X射线光电子能谱分析等表征手段对光-热两步固化机理进行了研究。固化后纤维膜耐受四氢呋喃、二氯甲烷、叁氯甲烷和丙酮等有机溶剂的能力提高。利用PMSEPE成碳率高等特点,将其与铁的金属有机骨架化合物(MIL-101-Fe)材料通过电纺、光固化和碳化等过程制备了PMSEPE/MIL-101-Fe燃料电池阴极催化剂。热重分析结果表明材料的碳化产率为64%。使用高分辨透射电子显微镜、x射线衍射、x射线光电子能谱分析和拉曼光谱等方法对所制备的性能最优催化剂的结晶情况、碳的缺陷情况和表面化学性质进行了表征,结果显示材料在碳化后形成了高度石墨化的碳层包覆碳化铁的结构,并形成了高比例的吡啶/吡咯化氮掺杂和铁-氮产物。通过线性伏安扫描、循环伏安扫描和i-t曲线等电化学方法研究了催化剂的电催化能力,发现碳化温度和氮源含量对最终的催化性能有着较大影响。在最优条件下所制备的样品的电催化性能接近于商用铂碳催化剂,稳定性及耐甲醇性能均优于商用催化剂。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-24）
许洋洋,付素雅,宇海银[6]（2017）在《单臂偶氮胆甾诱导液晶螺旋聚二乙炔的选择性可控合成》一文中研究指出准一维共轭主链聚二乙炔具有独特的环境刺激响应灵敏性,而将不对称结构引入聚二乙炔体系能够获得诸多新的物理和化学性质,包括:不对称催化、生物或化学传感、手性开关、偏振荧光等。我们将系列不同间隔基长度的单臂胆甾取代偶氮苯类衍生物引入到二乙炔盘状氢键复合物液晶体系,形成不对称液晶反应场,探索在普通紫外光照下单体的聚合行为。研究发现,光聚合反应所得聚二乙炔的手性方向取决于手性掺杂剂的手性方向;并且遵从"将军-士兵原则",即少量的单臂偶氮胆甾便可调控大量聚二乙炔主链螺旋结构的生成。另外利用偶氮苯基元的光致异构化反应,我们成功实现了聚二乙炔手性结构的可控调节:当间隔基长度为0时,反式单臂偶氮胆甾能诱导出非常明显的聚二乙炔手性CD信号,经365 nm紫外光辐照得顺式偶氮,结果导致聚合所得聚二乙炔CD信号显着下降;而当间隔基长度为2或6时,偶氮苯的顺反异构对于聚二乙炔的科顿效应影响较弱或几乎没有影响。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题H：光电功能高分子》期刊2017-10-10）
张焱[7]（2017）在《氰基二苯基乙烯功能化的螺旋聚二乙炔可控合成》一文中研究指出聚二乙炔(PDA)是一类独特的线型共轭聚合物,由于他们制备方法、分子结构和输出信号的独特性,自此成为共轭聚合物家族中广泛的研究对象。氰基取代二苯基乙烯类(CNBE)衍生物是广泛研究的具有聚集诱导发光增强(AIEE)现象的有机共轭发光材料中的一种,具有吸引人的双重功能,即荧光和光异构化特性。本论文以充分利用单个分子上不同的光功能性基团,用于制备光学可调控的多功能薄膜为主要目标,首次将光异构化的CNBE单元与光聚合的双炔(DA)分子结合,合成了一种新型的双光功能化响应的化合物(Z)-CNBE-DA。该化合物能自组装形成低有序向列液晶相和高有序结晶相,显示AIEE特性,有着约87℃宽的液晶相温度范围。同时(Z)-CNBE-DA分子间强的π-π相互作用促进分子有序且紧密堆砌,促使分子薄膜在圆偏振紫外光(CPUL)照射下聚合,并诱导螺旋聚双炔链(PDA)的形成。该螺旋PDA膜在80℃的热处理范围内,具有可逆热致变色性质,而且加热至红相时,手性性质得以保持。然而,经365nm的UV光照射,(Z)-CNBE-DA分子发生Z →E的异构化,形成弯曲形的(E)-CNBE-DA分子,打破了分子的有序性,该分子不显示液晶性质,且大的空间位阻抑制了分子有序紧密堆砌,导致分子松散堆积,从而降低了分子的聚合行为,抑制了在CPUL照射下螺旋PDA链的形成。这篇工作主要是在分子水平上通过光触发调控其堆砌排列,使双炔衍生物产生不同的聚合行为,也控制分子产生多种有序体,如液晶、超分子、螺旋组装体,进而实现光可调多功能膜的制备。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-05）
杨光[8]（2017）在《可见/近红外圆偏振光制备螺旋聚二乙炔》一文中研究指出手性,起源于希腊文中的Kheir,英文名称为chirality,1893年被着名科学家Lord Kelvin所提出的,经常在各种交叉学科领域中用来表达物体与其镜像不能重合的这一性质。指的是一个物体(实体)与其镜面关系即左右手关系,即结构及其化学组成完全一致,但不完全重合。具有手性性质的化合物普遍存在于化学、生物医学以及材料学等学科以及交叉学科,并起着相当重要的角色,如构成有机生命体的各种单元如D或L型氨基酸、葡萄糖、DNA等。手性可以赋予超分子一些性质:(1)手性传感器的构建以及识别;(2)手性放大以及手性开关;(3)对映选择性聚合反应;(4)手性材料的圆偏振光调控。从天文到地理,从化学到生物,手性现象广泛存在,并且通常都以一种特定的手性存在于自然界中,而起源于宇宙行程过程中的圆偏光(Circular Polarized Light)经常作为一种手段来进行螺旋共轭聚合物光子材料制备以及调控、不对称光解反应、光响应材料顺反异构调控,进而制备出具有螺旋或者旋光性的晶体、有机共轭化合物或者手性放大聚合物光子材料。聚二乙炔(Polydiacetylene,简称PDA)类高分子是一种特殊重要的环境响应光敏材料,由于其特殊的化学结构以及环境响应光学优异特性,常常用来制备成各种形貌,比如超分子囊泡、胶束、管状结构、膜结构、纳米线、纤维等用常来分子传感、逻辑门构建、荧光成像、显示器等,将光学活性引入到聚二乙炔共轭聚合物链上,并赋予新颖的光电性质,在生物传感、手性药物制备、以及了解研究生命进化本质具有很大的重要意义。目前,DA类单体可以在固态发生聚合反应,但是聚合条件比较苛刻,一般都是UV(λ<310 nm)、加热或者能量更高的γ射线照射下,能够发生1,4加成聚合反应,但是上述处理办法会引起材料的部分损伤甚至光漂白作用,不利于实际光学器件构建。因此为了将其聚合波长进一步扩展到可见光,往往通过加入花菁染料、二氧化钛、或者钌配合物方法。不过这些聚合机理研究并未透彻,并且可见光诱导螺旋PDA尚未报道。介于以上基础,本文的主要研究方向如下:一、首先通过共混的方法,选取一定的浓度比例,将二价钌有机配合物与双炔酸(PCDA)进行混合,采用旋涂制膜的方法,在532nm可见圆偏光(CPVL)的照射下,来进行双炔的对映选择性聚合反应,制备出螺旋的聚二乙炔结构,并将双炔手性诱导扩展到可见光区域内。与此同时在没有其他光敏剂掺杂情况下,我们采取混合光照射双炔膜,来进行手性诱导。采用532nm CPVL以及普通254nmUV光同时照射,发现改变532nmCPVL偏振状态,同样也可以制备出螺旋PDA。并研究了聚合动力学、聚合动力学常数、手性因子随532nm可见光光强变化,进一步得出结论:当双炔聚合度达到5以后,改变532nmCPVL的偏振状态即可调控PDA手性,并且在此过程中,产生的自由基种类为非对称性卡宾结构(Asymmetric carbenes),而非传统的对称性双自由基(Diradicals)。二、利用化学修饰方法,我们将对羟基苯甲醛修饰到双炔中,合成了 BSAD单体,由于苯甲醛单元在可见光照射下,会产生两种自由基类型,进攻DA单体,因此该种双炔在没有任何光敏剂存在下同样可发生可见光聚合反应。为了将DA聚合波长以及手性诱导进一步放大到近红外光区域内,我们将体系引进了 NaYF4上转换粒子。该粒子能够吸收980nm的近红外光(NIR),上转换发射出低波长的可见光、紫外光荧光(UCL)。有趣的是,NaYF4的UCL偏振性质与粒子的聚集状态有关。当NaYF4粒子处于大量聚集状态下,980nmNIR偏振光激发,粒子发射出来的UCL是非偏振的[反之,当上转换粒子处于单个粒子或者少量聚集体存在时,粒子的UCL是具有偏振特性,并且偏振特性与980nmnNIR的偏振特性保持一致。因此,将上述两种物质相结合,采用一定的比例制备成膜,980nm CPL照射混合薄膜,NaYF4上转换粒子上转换的UCL可直接诱导苯甲醛双炔(BSDA)发生手性诱导聚合反应。并且通过测试研究聚合动力学常数K约为0.0013s-1,因此我们通过UCL光驱动方法,成功地将DA手性诱导扩展到近红外光区域内。叁、根据实验室之前的工作,我们合成出来了端基为氨基官能团的DA小分子单体,在超声作用下自组装成尺寸为纳米级的囊泡结构,与此同时,该囊泡可以与金属离子(如Pb2+,Zn2+)等发生配位作用。随着金属离子作用时间增长,最终会形成微米级尺寸的管状结构,通过显微镜等观察该种PDA微米管外径尺寸大约1-3微米,管壁厚约为0.5微米。这种微米管保持着DA的基本聚合性质。在加热或者盐酸气氛下,PDA微米管会发生红蓝转变,形成具有荧光发射的红相PDA微米管,体现出波导性质,端口位置具有荧光发射现象。叁硝基苯酚(简称TNP)作为一种爆炸物,常常出现在染料、食品工业领域中。由于其爆炸性以及生物毒性,因此检测TNP已经成为人们日益关注的问题。由于我们制备的PDA微米管表面为氨基,因此,在水溶液作用下,TNP中的酚轻基可以电离出质子,转移给微米管表面之间的氨基,再通过电荷吸引作用,TNP可以吸附在微米管外表面。当红相的PDA微米管作用TNP后,微米管自身荧光会被TNP分子淬灭,无法波导,体现出荧光OFF的状态;当乙醇对上述微米管进行二次处理后,可以破坏TNP与微米管之间的吸附作用,恢复起始荧光,实现荧光ON的状态。因此我们成功的制备出PDA微米管,并通过光波导技术用来检测TNP分子,构建了新型的荧光传感器。该种方法比较新颖,同时检测灵敏,可逆重复,并且检测的极限LOD远远低于国标(0.5mg/ml)。四、一维(1D)微纳米光电子器件制备,由于其潜在的应用在信息处理系统、信号采集、光电学调控等方面,越来越引起人们的密切关注。因此制备以及调控以及多重逻辑操作运行于微纳米聚合物1D光波导材料,具有重要意义。我们根据之前制备的1D波导材料即PDA微米管,采用以往螺吡喃修饰的微米管用来光学调控波导性质的思想,我们合成了电响应材料:4-4联吡啶(紫精)修饰的微米管(VFPDA)。当红相的微米管通入电压(-1.5V)时,紫精中N由二价Mv2+变为一价Mv+,因此可以吸收微米管的荧光,实现荧光淬灭;反之,通入正向电压(1.5V)时,紫精中N由一价Mv+变为原来的二价Mv2+,因此荧光被释放,达到了电调控波导的目的。与此同时,VFPDA微米管组装过程中是有一定取向的,PDA的共轭链排列方式与微米管主轴方向夹角为60°,当采用线偏振光(LPL)的偏振角度为60°时,微米管端口荧光发射最强,线偏振光(LPL)的偏振角度为150°时,微米管端口荧光发射最弱,因此红相的紫精修饰的微米管采用不同偏振度的532nmLPL激发时,也可以调控波导。再加上之前的双炔红蓝性质的变化,我们构建了一系列简单或者多重串联逻辑门的操作应用于紫精修饰的微米管上(AND,NOR,INHIBIT,INHIBIT-INHIBIT,AND-INHIBIT),为智能化的光电子设备的构建奠定了理论基础。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-01）
夏宏燕[9]（2017）在《螺吡喃取代的聚二乙炔功能材料的刺激响应性质研究》一文中研究指出刺激响应功能材料可以对外界环境中的不同刺激产生不同的响应,以此来实时适应外部环境。当受到外界刺激(如温度、光、电场、磁场、pH、湿度、各类化学品等)时,材料自身会产生结构和性质等一系列的变化来响应外界刺激。多刺激响应聚合物材料拥有很多的优异属性比如质量轻、柔韧性好、操作处理方便、仿生功能强等,在很多领域中被广泛的应用。近几十年来,研究者们致力于探索多刺激响应和多功能材料,虽然已经取得了明显的进步,但仍然面临许多问题,如刺激响应种类过少,体系功能单一,材料不能重复使用等。如何通过简单方法实现多刺激响应体系的构筑并可以精确控制结构和功能是一个急需解决的难题。本工作是基于上述背景和问题展开的研究,将多刺激响应的功能材料螺吡喃和聚二乙炔(PDA)通过化学键的方式结合在一个分子中,为单一体系实现多功能和对多重刺激产应响应提供了可能。利用螺吡喃和PDA两种物质之间的性能关系,在不同的外界刺激作用下控制二者之间荧光共振能量转移(FRET)的发生与否,从而调控整个复合体系的荧光强度。第一部分内容通过化学自组装的方法将上述合成的响应功能材料制备成双层脂质体的囊泡结构,利用螺吡喃的开环状态与有毒的氰根离子(CN-)之间特殊相互作用扰动影响PDA主链的结构,最终导致体系颜色和荧光变化来检测CN-。这是一个裸眼可视化过程,且可以在完全水相中进行检测,整个体系是生物相容,环境友好的。第二部分在螺吡喃取代的PDA囊泡体系中,引入可以对温度产生可逆响应的香豆素取代的PDA,制备的复合功能囊泡体系对温度、光和pH叁重刺激均能产生响应。整个过程可以通过荧光信号的变化读出,并在此基础上构建了叁个不同的逻辑门,实现多重逻辑运算的功能。第叁部分在上述功能材料囊泡的基础上,加入少许金属离子,控制合适的条件进一步自组装得到一维的空心PDA微米管结构。加热使微米管中PDA处于发荧光的红相状态,当受到激发光作用时微米管可以作为一维光波导器件使用。我们将螺吡喃修饰在微米管表面,利用不同的光照控制螺吡喃的结构转变。开环状态的螺吡喃(MC)由于与红相PDA可以发生FRET淬灭微米管的荧光导致端口出射的光波导强度降低,闭环状态的螺吡喃(SP)则不会对体系荧光产生影响,通过光照实现了对PDA微米管光波导的调控。第四部分利用电纺的方法将二乙炔单体(DA)制备成一维的纤维结构,通过聚合过程中不同偏振方向的紫外光调控PDA主链在纤维中的排列方向。含有不同排列方向的PDA纤维可以识别激发光的偏振方向并且端口的光波导也具有可控的偏振特性。具体内容如下:1.将螺吡喃取代的DA通过自组装的方法制备成分散于水相的囊泡结构,在紫外光辐照下DA小分子聚合成高分子PDA。螺吡喃在紫外光照后会发生由SP到MC的结构转变,MC状态的螺吡喃可以与CN-发生特异性的结合反应。二者结合后体系化学环境的改变对PDA的主链产生扰动从而导致PDA发生由蓝相到红相的结构转变,并伴随着体系的颜色和荧光的改变。我们通过吸收光谱和荧光光谱来定量的检测CN-的含量,根据溶液颜色的变化也可以直接利用裸眼观察来进行检测。光谱变化灵敏度很高,所以复合囊泡用于检测CN-的检出极限很低,而且不受其他离子的干扰,水相体系环境友好,可直接应用于实际生活和生产中的环境监测。由于螺吡喃可逆的开闭环特性,通过简单的酸处理可以将已结合的CN-去除,这样囊泡溶液可用来重复循环使用,不会造成材料的浪费。2.将螺吡喃取代的DA和香豆素取代的DA两种单体通过自组装的方法组装形成囊泡结构后,在紫外光辐照作用下聚合成含有螺吡喃和香豆素功能基团的PDA囊泡。由于螺吡喃取代的PDA具有对光和pH的可逆响应特性,香豆素取代的PDA具有对温度作用下的可逆响应特性,由二者制备得到的复合囊泡对外界环境中的光、温度和pH具有叁重刺激响应的特性。展开来说,在紫外光作用下螺吡喃处于MC状态,由于MC状态的吸收光谱和PDA红相的荧光光谱重迭,二者之间可发生FRET导致整个囊泡体系的荧光被淬灭。在可见光作用下螺吡喃处于SP的结构状态,不能与红相PDA发生FRET从而不会改变体系的荧光。由不同光照引起的螺吡喃可逆的结构转变最终导致溶液的吸收和荧光均发生可逆的变化。当降低体系的pH时,MC状态的螺吡喃会发生质子化反应形成MCH结构,这种结构的螺吡喃不会与红相PDA发生FRET。类似的过程,当升高pH时,MCH又会可逆的回复到MC的结构导致溶液的荧光被淬灭。改变pH同样会引起螺吡喃可逆的结构转变使体系的吸收和荧光发生可逆的变化。蓝相的PDA没有荧光,受热时会逐渐转变为红相PDA,发出荧光。一般结构的PDA受热时发生结构转变,在温度降低后也无法回复,然而香豆素取代的PDA由于侧链之间强烈的π-π相互作用在温度冷却至室温时,结构可回复到原来的状态。因此当体系升高温度时,香豆素取代的PDA由蓝相转变为红相,荧光由OFF转变为ON,当降低温度时,PDA由红相回复到蓝相,荧光也可逆的由ON回复到OFF的状态。基于复合囊泡对光、温度和pH叁重刺激的可逆响应,我们将不同的刺激排列组合形成输入信号,荧光改变作为输出信号分别得到"AND" "OR""INHIBIT"逻辑门,在囊泡体系中实现了可重置的逻辑操作。3.在自组装得到PDA的囊泡结构后,我们进一步控制条件由囊泡组装得到PDA的一维空心微米管,在经过紫外光照和加热处理后微米管中的PDA处于红相,得到的PDA微米管可作为活性光波导器件使用。借助微米管表面氨基和环氧基团的反应,将螺吡喃通过化学键接在微米管表面,利用可见光和紫外光照来控制螺吡喃基团的开闭环结构实现对微米管光波导的调控。当用可见光辐照微米管时,螺吡喃处于SP的状态,不能与红相PDA发生FRET,微米管荧光增强,光波导强度强。当用紫外光辐照体系时,螺吡喃处于MC状态,可与PDA之间发生FRET淬灭微米管的荧光导致光波导强度弱。基于上述光波导的调控过程,我们在一维聚合物体系中实现了逻辑操作。具体为将紫外光照、可见光照和HC1的气氛以不同的组合作为输入信号,端口的光波导强度作为输出信号,分别得到"OR"和"INHIBIT"逻辑门。由于螺吡喃可逆的结构转变特性,上述的逻辑门都具有可重置的特点。4.将DA小分子单体掺杂在溶液中由电纺的方法制备成含有DA的聚合物微米纤维,研究发现聚合后得到的纤维中PDA主链的排列方向和聚合过程中所使用的紫外光的偏振方向关系很大。改变聚合过程中紫外光的偏振方向可得到含有不同PDA主链排列的纤维,这类纤维具有对激发光的偏振方向产生响应和识别的作用,且端口光波导的偏振特性也可根据需求进行调控。当使用非偏振紫外光聚合纤维时,PDA主链的取向排列是由电纺过程中的高压电场作用形成的。当用圆偏振紫外光聚合纤维时,PDA在纤维呈无规则排列,通过实验得知在高压电场作用下形成的聚合物主链的取向排列可以被圆偏振电磁波破坏最终得到的纤维中PDA是无规则排列的。当用不同偏振方向的紫外光辐照聚合纤维时,聚合后纤维中PDA主链的取向排列方向和所使用紫外光的偏振方向一致。含有不同排列方向的纤维对不同偏振方向的激发光具有识别作用且端口光波导的偏振方向也可以根据需求利用聚合过程中不同偏振方向的紫外光进行调控。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-01）
刘迎迎[10]（2017）在《掺杂聚二乙炔的微纤维制备与性质研究》一文中研究指出聚二乙炔(PDA)材料因其准一维共轭的高分子骨架具有独特的环境响应性,在光波导、光电传感、仿生学等领域具有广泛的应用前景。本论文工作主要分为两部分:聚二乙炔/聚苯乙烯(PDA/PS)静电纺丝微纤维阵列模拟昆虫复眼自然感杆束结构及聚二乙炔/聚二甲基硅氧烷(PDA/PDMS)微纤维用作柔性传感器。大多数昆虫眼睛的视觉色素是二向色性的(即根据其极化轴不同吸收不同的光),这赋予了他们在天空中惊人的导航能力。在过去的几年中,有大量的研究集中在人造生物光学系统,包括"复眼"数码相机和人工复眼等,然而关于制造昆虫复眼的感光细胞---偏振敏感的人工感杆束的研究还很少。文中我们制造了PDA/PS静电纺丝微纤维,证明PDA/PS微纤维表现出极强的极化波导特性,这个现象依赖于PDA主链在纤维内的有序排列,且与传播距离或激发光的波长无关。此外,叁根具有不同极化波导行为的PDA/PS微纤维可以组装在一起来模仿昆虫眼睛的自然感杆束阵列,单根PDA/PS微纤维的物理尺寸,结构,功能可与自然感杆相媲美。传感器被誉为人的感官,我们现在的生活已经离不开它,但是现有传感器因材料本身性质的限制,不能被任意塑型,所以柔性传感器成为当今的热门研究领域。微纤维因其具有体积小、质量轻、灵敏度高等优点,相比于传统的传感器,更易微型化、集成化和分布式感知,在电子皮肤、生物医药、可穿戴设备、航空航天等领域都将有广泛应用。聚二甲基硅氧烷(PDMS)易于在空气的界面上浓缩,使得材料有疏水的自保护涂层,可用于生产纤维。我们设计了一种掺杂PDA的PDMS纤维,在不同的拉力条件下,其极化波导特性会随之改变,拉伸长度越长,其荧光极化程度越大,且极化方向发生变化,为柔性光传感器件制备提供了基础。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-04-09）
聚二乙炔论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
基于具有光学活性的偶氮苯小分子出发,将其化学修饰制备出端基为环氧基团的偶氮苯分子,利用环氧基团与二乙炔分子中氨基集团之间的开环作用,设计合成了具有光学活性的偶氮苯功能化的双炔单体,并将通过自组装方法成囊泡结构,利用254 nm紫外灯进行聚合,通过荧光、紫外等方法表征聚合过程并研究其光学性质。利用聚二乙炔囊泡的刺激响应行为,实现了该囊泡聚合前后、聚合后加酸、碱、四氢呋喃的颜色变化以及紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱会变化。该体系不仅实现了偶氮苯聚合物的多重刺激响应材料的制备,也为其他光响应材料的研究提供理论基础和技术支持。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
聚二乙炔论文参考文献
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