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一种偶氮苯类凝胶因子的合成及其在光响应液晶物理凝胶中的应用

作　者: 蒋曼
导　师: 解孝林
学　校: 华中科技大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 液晶物理凝胶偶氮苯光响应氢键电光性能动态流变行为
分类号: O648.17
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

利用小分子有机凝胶因子(low molecular-mass organic gelators, LMOGs)之间的作用力自组装形成超分子已经成为制备新材料和微观器件的一种新方法。液晶分子因其独特的各向异性被广泛用于分子传输、传感、催化和显示等领域。近年来，人们将液晶和凝胶因子结合形成液晶物理凝胶(liquid-crystalline physical gels)，由于微相分离结构使其具有独特的电光性能。本文将具有光致异构性的偶氮苯基团引入氨基酸类凝胶因子，合成了一种具有光响应的新型偶氮苯凝胶因子AG。通过红外(FT-IR)、核磁(NMR)、质谱对其结构进行了表征，紫外光谱(UV-vis)对其光致异构行为进行了研究。同时运用差示扫描量热仪(DSC)以及偏光显微镜(POM)对其结晶性能进行了初步探讨。将合成的AG凝胶因子与向列相液晶P0616A复合，可形成稳定的液晶物理凝胶P0616A/AG，该凝胶具有光和热的双响应功能。利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了该凝胶的微相分离结构，同时POM结果发现体系液晶的织构由向列相向手性向列相转变。场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)图片显示该干凝胶呈三维网络结构。流变性能研究发现，随着AG含量的增加，液晶物理凝胶的强度(G)增强，溶胶-凝胶相转变温度(Tsol-gel)也增加。电光性能测试发现该凝胶体系的阈值电压(Vth)变化不大，饱和电压(Vsat)与对比度(CR)却随AG含量的增加而增加。响应速度(on)均很快，而回复时间(off)较慢。最后，运用红外光谱仪对该凝胶形成的驱动力做了初步研究，发现高温下的N-H伸缩振动与室温下相比向高波数方向移动，说明该体系在室温下形成了氢键，有利于凝胶网络的形成。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
1 绪论  7-21
  1.1 前言  7-8
  1.2 刺激响应型凝胶因子  8-10
  1.3 偶氮苯凝胶因子的研究进展  10-14
  1.4 液晶物理凝胶  14-19
  1.5 本论文的设计思想及研究内容  19-21
2 实验部分  21-27
  2.1 合成部分  21-24
  2.2 凝胶制备与性能测试  24-27
3 结果与讨论  27-53
  3.1 偶氮苯凝胶因子 AG 的结构与性能表征  27-38
  3.2 P0616A/AG 液晶物理凝胶的性能研究  38-51
  3.3 P0616A/AG 液晶物理凝胶的自组装行为研究  51-53
4 全文总结  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-63
附录作者在硕士论文期间发表的文章  63

一种偶氮苯类凝胶因子的合成及其在光响应液晶物理凝胶中的应用

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