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《試析新型有機(jī)無機(jī)復(fù)合非線性光學(xué)材料研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文新型有機(jī)/無機(jī)復(fù)合非線性光學(xué)材料研究姓名:劉關(guān)心申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:奚紅霞20040601摘要摘要溶膠.凝膠(S01.Gel)法是新興的一種制備二階非線性光學(xué)(NLO)材料的方法,這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是能在低于有機(jī)生色團(tuán)分解的溫度下,將無機(jī)玻璃與有機(jī)生色團(tuán)進(jìn)行摻雜和鍵合,制取有機(jī)/無機(jī)復(fù)合NLO材料,通過無機(jī)玻璃的剛性三維結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性來抑制NLO生色團(tuán)的取向松弛,提高NLO材料的高溫穩(wěn)定性。本文首先用機(jī)械共混法制備了分別含有生色團(tuán)對(duì)硝基苯胺(PNA)和分散紅l(DRl)的兩種摻雜型有機(jī)/無機(jī)復(fù)合NLO材料:然后通過含環(huán)氧基的Y一縮水甘油氧
2、丙基三甲氧基硅烷(KH560)和含異氰酸酯基的Y一異氰酸基丙基三乙氧基硅烷(ICPTEOS)作中間體,分別合成了含有機(jī)生色團(tuán)PNA和DRl的兩種新型鍵合型有機(jī)/無機(jī)復(fù)合NLO材料。通過FTIR、u、乙vIs、TGA、DSC、SEM和SHG測(cè)試等方法對(duì)兩種摻雜型聚合物膜和兩種鍵合型聚合物膜的制備過程參數(shù)及NLO性能進(jìn)行了考察和表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:兩種摻雜型聚合物膜的最高摻雜量分別為:3.5wt%和10.4wt%,其d33值分別為2.06×t0‘9esu和2.15×10一eSU,兩種摻雜型聚合物膜的常溫穩(wěn)定性都較好,90天后d33值分別能保持其初始值的85%和65.3%,但高溫(100℃)下30
3、0min后d33值卻只能保持初值的32%和45.9%,文中探討了摻雜型聚合物膜高溫不穩(wěn)定的原因,并提出后續(xù)工作的相應(yīng)改進(jìn)措施;兩種鍵合型膜(其中有機(jī)生色團(tuán)烷氧基硅烷的含量約為50wt%)的d33值分別為4.62×10“esu和3.41x10-7esu,兩種鍵合型聚合物膜的常溫穩(wěn)定性都較好,90天后d33值分別能保持其初始值的84.5%和94.2%,高溫(100。C)下300分鐘后d3s值分別能保持其初始值的5l%和68.5%,都較摻雜型聚合物膜有較大的提高,這充分證明與無機(jī)Si02網(wǎng)絡(luò)的鍵合有效地降低了有機(jī)生色團(tuán)的極化取向松弛。關(guān)鍵詞:溶膠.凝膠法;二階非線性光學(xué)材料;摻雜;鍵合;生色團(tuán)華南
4、理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTSol--Geltechnologyisanewroutetothepreparationofsecond--ordernonlinearoptical(NLO)materials.Dependingonthistechnology,thepreparationoforganic/inorganichybridNLOmaterialscanberealizedbythedopingorbondingoforganicchromophoresintotheinorganicglassatthetemperaturebelowTaoforganicchro
5、mophores.TheresultingrigidandthermostablethreedimensionalnetworksmayrestrictthedipolealignmentrelaxationofNLOchromophores,thusthestabilityofNLOmaterialsathigh-temperaturecanbeimproved.Inthisthesis,twokindsofdopedorganic/inorganichybridNLOmaterialscontaining4-nitroanilineand4-[ethyl(2-hydroxy-ethyl)
6、amino]·4’一nitroazobenzene(DRl)respectivelyhavebeensynthesizedbymechanicalblendingprocess,andtwonewkindsofbondedorganic/inorganichybridNLOmaterialscontainingPNAandDRlrespectivelyhavebeensynthesizedbyusingY-glycidoxypropyltrimethoxysilane(KH560)andY—isocyanatopropyltriethoxysilane(ICPTEOS)asintermedi
7、ates.ThepreparationprocessandqualityoffourSol—GelNLOmaterialswerestudiedandcharacterizedbyFTIR,UV—VIS,TGA,DSC,SEMandSHGmeasurements.TheresultsshowthatthemaximumdopingamountsofPNAandDRlintwodopedorganic-inor