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含硝基噁二唑聚炔的合成及三阶非线性光学性能

刘天宝 , 汪新 , 彭艳芬 , 李敏 , 严永新 , 吴国志 , 苏新艳 , 徐洪耀

高分子材料科学与工程

设计合成了一种含硝基噁二唑功能基的聚炔材料。通过红外光谱（IR）和核磁共振（1H-NMR）对该聚炔化合物进行了结构表征。利用紫外光谱（UV-vis）和热重分析（TGA）对其性能进行了评价。TGA显示其热稳定性相对于单体有很大提高,UV-vis表明它在500 nm以上长波区吸收很弱。该聚炔化合物的非线性光学性能借助Z-scan技术进行研究,其χ（3）达3.25×10-11（esu）。与含烷基的同类聚炔比较,拉电子基团硝基有效地提高了含噁二唑聚炔的三阶非线性光学性能。

关键词: 聚炔 , 噁二唑 , 非线性光学 , 热稳定性

徐祖耀院士简介

材料导报

关键词:

2-炔丙基-4-[4-N,N-二乙基苯偶氮基]苯甲酸酯的合成、表征及光限幅性能

光善仪 , 童保云 , 于芹 , 徐洪耀 , 王东 , 邵宗书 , 蒋民华

功能材料

使用二环己基碳酰亚胺(DCC)和N,N-二甲基吡啶(DMAP)催化合成了非线性生色化合物2-炔丙基4-[4-N,N-二乙基苯偶氮基]苯甲酸酯(PBAB).与酸催化等法进行比较,DCC/DMAP催化法具有反应条件温和、产率高的优点.用紫外、红外、核磁和元素分析对化合物结构进行表征.测定了其光限幅性能,在低入射激光光强时,透射光强度随入射光强度增加而增加;当入射光强度达151.4GW/cm2透射光强开始偏离线性,呈现非线性光限幅效应.对其限幅机制进行了分析,结果显示产物对1064nm波长激光的限幅机制主要是双光子吸收机制.

关键词: 非线性光学 , 乙炔 , 光限幅 , 双光子 , 偶氮苯

中国科学院院士徐祖耀

材料热处理学报

关键词:

含偶氮苯侧链的新型三阶非线性聚炔材料的制备及性能

尹守春 , 光善仪 , 徐洪耀 , 周剑平

功能材料

我们以中等产率成功的合成出一种含偶氮苯功能基团的、可溶解的、立体规整的、中等分子量的聚炔高分子.采用五步法合成了新颖的偶氮苯乙炔单体,2-[N-甲基-N-4-[(4-乙炔苯基)偶氮苯基]氨基]乙基丁酸酯.使用[Rh(nbd)Cl]2-Et3N将单体进行了聚合.采用FT-IR,UV-vis,GPC和NMR等对得到的聚炔高分子分子结构进行了表征.在8ns脉宽波长532 nm激光下采用Z-扫描技术对聚合物的溶液进行了非线性光学性能的测试.

关键词: 非线性光学 , 聚炔 , Z扫描 , 偶氮苯

芴基聚三唑高分子的点击制备及热性能

秦晓云 , 孙重阳 , 光善仪 , 徐洪耀

高分子材料科学与工程

文中采用＂点击化学＂方法制备了三种芴基聚三唑高分子,并用红外光谱（IR）、核磁共振（1H-NMR）和热重分析（TGA）对其结构和热性能进行了研究。结果表明,利用＂点击化学＂成功有效地合成出了功能聚三唑高分子,该方法不仅简单易操作,反应条件温和,而且产率高;通过分子设计,合成的芴基聚三唑高分子的分子量可高达8.4×104,主链中柔性链的引入有利于分子量的提高;该类高分子均具有很好的热稳定性,热分解温度达367℃。

关键词: 点击化学 , 聚三唑 , 热稳定性

金属Cd2+掺杂TiO2纳米颗粒的制备及能级结构的影响机理

谭云风 , 张超 , 严正权 , 徐洪耀

功能材料

采用溶胶-凝胶法制备了Cd2+掺杂改性TiO2纳米颗粒,利用XRD、TEM、XPS和UV-Vis光谱对掺杂前后颗粒的结构和性能进行了表征.结果表明,溶胶-凝胶法制备的Cd2+掺杂TiO2纳米颗粒主要为锐钛矿相,粒径尺寸在20nm左右,掺杂前后TiO2的尺寸和形貌没有明显变化;结构表征和光谱测试结果发现,Cd元素在TiO2纳米颗粒中部分取代TiO2晶格中的Ti元素,以Cd2+的形式存在,形成Cd-O键,使TiO2纳米颗粒的吸收带边红移,降低了TiO2的禁带宽度.并且采用基于密度泛函理论的第一性原理对Cd掺杂TiO2进行了能级结构的模拟计算,发现理论结果与实验结果有较好一致性.

关键词: TiO2纳米颗粒 , Cd掺杂 , 能级结构 , 密度泛函理论

3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性水性聚氨酯的研究

鲍亮 , 徐洪耀 , 吴振玉 , 方敏 , 光善仪

高分子材料科学与工程

以甲苯二异氰酸酯、聚醚二醇、2,2-二羟甲基丙酸等为原料合成了聚氨酯预聚体,通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)封端与乳化制备了交联型水性聚氨酯.对所制水性聚氨酯的性能进行了测试.结果表明:KH550能显著改善水性聚氨酯的耐水性以及硬度等.当KH550质量分数为7.5%时,水性聚氨酯的综合性能较好,硬度为2H.

关键词: 硅烷偶联剂 , 水性聚氨酯 , 改性

聚乙烯醇模板中原位水热法羟基磷灰石纳米颗粒的控制制备及表征

高翔 , 光善仪 , 徐洪耀 , 沈卫华 , 顾莉琴 , 巨安奇

功能材料

具有生物活性和生物相容性的羟基磷灰石/高分子复合材料的合成和可控制备,是当今生物材料领域研究的重要热点,在生物可降解聚乙烯醇高分子模板中,采用原位水热法,系统研究了具有生物活性的纳米HAP的可控制备,并对水热时间和模板剂浓度对羟基磷灰石/聚乙烯醇复合材料中HAP微粒形貌、大小的影响进行系统研究.结果表明,水熟时间从0h增加到16h,PVA/HAP微粒中HAP形貌逐渐由不规整的球状、短棒状变为规整的长棒状,水热时间从16h增加到72h,长棒状的PVA/HAP微粒的形貌变化不大;模板高分子(聚乙烯醇)浓度越大,获得的HAP微粒越小.

关键词: 原位法 , 水热法 , 羟基磷灰石 , 聚乙烯醇 , 生物材料

π电子共轭键结构对材料非线性光学性能影响研究

光善仪 , 尹守春 , 徐洪耀 , 宋瑛林

功能材料

合成了具有不同π电子共轭键3个新的有机光学材料4-(吡啶-4-乙烯),4'-(N,N-二羟乙基氨基)二乙烯苯(a),N-((4-(N,N-二羟乙基氨基)-苯亚甲基)-4-(吡啶-4-乙烯)苯胺(b)和4-(吡啶-4-乙烯),4'-(N,N-二羟乙基氨基)偶氮苯(c),使用脉宽8ns波长532nm调Q倍频ns/ps Nd:YAG脉冲激光系统测试了它们的非线性光学性能,研究了分子结构与非线性光学性能之间的关系.结果显示这些化合物具有大的三阶非线性光学系数,这可能来源于它们长的D-π-A共轭电子结构;以N=N双键为共轭键的化合物的非线性光学性能优于以C=N或G=C双键为共轭键的化合物.

关键词: 非线性光学 , Z-扫描 , 生色团 , 共轭键