多酸構(gòu)筑的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化體在藍(lán)相液晶穩(wěn)定及性能調(diào)控中應(yīng)用的研究.pdf

1、藍(lán)相液晶由于其具有快速的外場(chǎng)響應(yīng)能力、獨(dú)特的自組裝特性、晶格參數(shù)易受外界條件影響發(fā)生變化及奇妙的電光性能，在快速響應(yīng)電光器件和可調(diào)光子晶體等領(lǐng)域具有光明的應(yīng)用前景。但目前仍存在藍(lán)相溫度區(qū)間過(guò)于狹窄以及電光性能難于滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用等問(wèn)題。本研究中，我們首次利用多酸基元構(gòu)筑的有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料來(lái)穩(wěn)定藍(lán)相和調(diào)控藍(lán)相液晶的光學(xué)性能。
　　首先，我們制備了兩種含有不同數(shù)量偶氮基團(tuán)的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化多酸單體，并將它們以不同濃度引入到主體液晶中來(lái)研究

2、其對(duì)藍(lán)相液晶溫域的影響。研究表明:含有雙偶氮彎曲型的多酸雜化分子與含有四偶氮的樹(shù)枝狀的多酸雜化分子對(duì)藍(lán)相液晶的穩(wěn)定效果有所不同，其中彎曲型多酸分子有利于穩(wěn)定BPⅠ，BPⅠ的最寬溫域可達(dá)20.5℃;而樹(shù)枝狀多酸分子對(duì)穩(wěn)定BPⅡ有所幫助，溫域最寬可達(dá)8.1℃。進(jìn)一步我們選用含有四偶氮的多酸分子摻雜的藍(lán)相液晶作為研究對(duì)象，利用紫外/可見(jiàn)光來(lái)誘導(dǎo)偶氮基元的異構(gòu)化反應(yīng)，研究BPⅡ在此作用下的光學(xué)性能的改變;結(jié)果表明BPⅡ的布拉格反射波段產(chǎn)生約80

3、nm的紅移。并且，從分子結(jié)構(gòu)特征以及粘彈性這兩方面對(duì)穩(wěn)定和光調(diào)控BP的機(jī)理進(jìn)行了解釋。
　　其次，我們制備了含有丙烯酸酯端基的可聚合多酸雜化分子，首先研究了其非聚合的前軀體對(duì)藍(lán)相液晶的穩(wěn)定效果，研究表明在添加量為1.0 wt％時(shí)，藍(lán)相溫域可達(dá)17.4℃。進(jìn)一步將上述可聚合多酸分子，交聯(lián)劑C6M以及光引發(fā)劑651與主體液晶混配，在紫外光照作用下使其光聚合形成聚合物網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的藍(lán)相液晶。聚合物網(wǎng)絡(luò)的形成可以顯著穩(wěn)定和拓寬藍(lán)相溫域，這是由

4、于多酸分子構(gòu)筑的聚合物網(wǎng)絡(luò)占據(jù)了藍(lán)相液晶體系內(nèi)向錯(cuò)線(xiàn)的位置，結(jié)果導(dǎo)致了體系自由能的降低。另外，我們選取最佳配比的多酸網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的藍(lán)相液晶體系作為研究對(duì)象，研究了其基于克爾效應(yīng)的電光響應(yīng)性能。發(fā)現(xiàn)與非摻雜體系比較，該聚合物網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定藍(lán)相液晶樣品的相應(yīng)轉(zhuǎn)化電壓有所降低，并且從多酸納米粒子低表面自由能的角度對(duì)機(jī)理進(jìn)行了解釋。
　　綜上所述，本研究中采用的多酸基元構(gòu)筑的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化體對(duì)穩(wěn)定和電光調(diào)控藍(lán)相起到了很好的作用，從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度為