環(huán)境響應(yīng)性聚雙炔薄膜體系的構(gòu)筑和性質(zhì)研究.pdf

1、基于共軛聚合物的高效化學(xué)傳感器的發(fā)展仍舊是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究方面的興趣話題。聚雙炔及其衍生物(PDAs)具有交替的雙鍵三鍵骨架結(jié)構(gòu)，在環(huán)境溫度、溶劑、溶液的離子強(qiáng)度等發(fā)生改變時(shí)，可以產(chǎn)生肉眼清晰可見的藍(lán)紅顏色變化。因此有關(guān)聚雙炔的研究受到人們的廣泛關(guān)注，我們也做了相關(guān)研究： 首先，合成了含偶氮苯基團(tuán)的雙炔衍生物，并研究了薄膜聚合行為及光學(xué)性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)含偶氮苯基團(tuán)的聚雙炔薄膜具有可逆的熱致色變性質(zhì)和高的熱穩(wěn)定性。強(qiáng)的非共價(jià)鍵相互作用

2、(π-π堆砌)被認(rèn)為是聚雙炔薄膜形成高度有序的層狀晶體結(jié)構(gòu)和具有可逆熱致色變特性的主要原因。利用XRD和TEM表征了熱致色變過程中薄膜形貌、聚集結(jié)構(gòu)的變化。此外，使用situ-FTIR揭示了加熱過程中聚雙炔分子主鏈和側(cè)鏈構(gòu)象的變化。這項(xiàng)工作為合理的設(shè)計(jì)新穎的聚雙炔組裝體系和揭示聚雙炔材料熱致色變機(jī)理提供了理論基礎(chǔ)。 其次，聚雙炔材料在外界刺激下會(huì)發(fā)生藍(lán)相到紅相的轉(zhuǎn)變，并且“藍(lán)相”聚雙炔材料沒有熒光，而“紅相”聚雙炔材料能產(chǎn)生熒光

3、。利用這一特性，聚雙炔材料在化學(xué)、生物傳感器領(lǐng)域有重要應(yīng)用前景。在本論文中，將聚雙炔材料色變性質(zhì)和微一圖案技術(shù)組合，制備獨(dú)特的聚雙炔三維陣列來檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)化合物。制備了聚雙炔/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合聚合物薄膜，PDMS交聯(lián)體系的加入能提高薄膜的抗溶劑腐蝕特性，而PMMA的加入能提高聚雙炔在PDMS中的分散程度。同時(shí)研究了PDA-嵌入的聚合物薄膜溶劑變色特性。同時(shí)，制備獨(dú)特的聚雙炔三維陣列，并將此聚