研究目的
合成光活性盘状液晶,并通过光交联研究其自组装成聚合物纤维和微孔薄膜的过程。
研究成果
该研究成功合成了光活性盘状液晶,这些液晶通过光交联自组装成聚合物纤维和微孔薄膜。肉桂酸酯双键与长烷氧基链的结合赋予了其独特的自组装特性,在有机电子学和光子学领域具有潜在应用价值。未来的工作应聚焦于控制纤维和孔隙尺寸。
研究不足
纤维和孔径的可控性尚未完全阐明;孔径取决于溶剂性质,需要进一步优化。光反应可能不完全,导致辐照后在溶剂中部分溶解。
1:实验设计与方法选择:
研究通过合成含肉桂酸酯单元的三苯并苯衍生液晶,在液体石蜡中采用紫外光照射进行光交联以形成纤维,以及通过浇铸溶液制备微孔薄膜。理论模型包括柱状液晶相和[2+2]环加成反应。
2:样品选择与数据来源:
样品包括由三苯并苯核与肉桂酸酯衍生物合成的TPC1n和TPC2n化合物(n=10,12,14)。数据来源为核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测量。
3:实验设备与材料清单:
设备包括布鲁克Avance核磁共振波谱仪(300、400、500 MHz)、日本分光FT/IR-460光谱仪、布鲁克Hyperion 300显微镜、Mac Science DSC-3100或SII DSC-6200差示扫描量热仪、尼康OPTIPHOT2-POL偏光显微镜(配梅特勒热台)、布鲁克D8 Advance X射线衍射仪(配安东帕TTK 450腔室)、日立S-3400N扫描电子显微镜、珀金埃尔默2400II元素分析仪、森灯光电公司HL100CH-4高压汞灯。材料包括液体石蜡、溶剂(苯、氯仿、四氢呋喃、己烷)及合成的液晶化合物。
4:500 MHz)、日本分光FT/IR-460光谱仪、布鲁克Hyperion 300显微镜、Mac Science DSC-3100或SII DSC-6200差示扫描量热仪、尼康OPTIPHOT2-POL偏光显微镜(配梅特勒热台)、布鲁克D8 Advance X射线衍射仪(配安东帕TTK 450腔室)、日立S-3400N扫描电子显微镜、珀金埃尔默2400II元素分析仪、森灯光电公司HL100CH-4高压汞灯。材料包括液体石蜡、溶剂(苯、氯仿、四氢呋喃、己烷)及合成的液晶化合物。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过酯化与缩合反应合成TPC1n和TPC2n。纤维制备包括溶解于液体石蜡、加热至液晶温度、紫外光照射24小时及洗涤。薄膜制备通过将溶液浇铸于玻璃或铝基底上、空气干燥后紫外光照射。表征手段包括核磁共振、红外光谱、差示扫描量热法、偏光显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜。
5:数据分析方法:
采用核磁共振确认结构,红外光谱分析官能团,差示扫描量热法测定相变,偏光显微镜观察织构,X射线衍射分析分子排列,扫描电子显微镜观察形貌,元素分析确定组成。
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NMR Spectrometer
Avance 300, 400, 500
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Recording 1H and 13C NMR spectra for structural analysis of synthesized compounds.
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FT/IR-460
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