光響應(yīng)性偶氮苯生色團(tuán)-少壁碳納米管復(fù)合物的制備及其性能研究.pdf

1、碳納米管是在一定條件下由大量碳原子聚集在一起形成的同軸空心管狀的納米級(jí)材料，其力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等方面都具有優(yōu)良的性能如電子傳遞、電催化、化學(xué)穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度等。芳香族偶氮化合物具有光致順反異構(gòu)化特性。偶氮苯體系的光致變色特性是由于分子內(nèi)的-N=N-結(jié)構(gòu)在光或熱的作用下進(jìn)行順—反或反—順異構(gòu)引起的。芳香族偶氮化合物常作為共軛生色團(tuán)修飾聚合物等得到光致各向異性的復(fù)合體，然而產(chǎn)物的溶解性，成膜性以及光致異構(gòu)化動(dòng)力等方面還需得到改善。本課題設(shè)

2、計(jì)合成了一種偶氮苯衍生物，分別利用共價(jià)和非共價(jià)方法與少壁碳納米管功能化，在此基礎(chǔ)上研究了復(fù)合物的微觀形貌，光致異構(gòu)特性和光電性能。
　　 1、利用重氮化反應(yīng)，偶合反應(yīng)，蓋布瑞爾合成法等反應(yīng)合成了具有推拉電子結(jié)構(gòu)和長烷基鏈的偶氮苯衍生物(AZO-NH2)，其光致異構(gòu)化分析結(jié)果表明由于推拉電子結(jié)構(gòu)的存在，使得它的光致異構(gòu)化響應(yīng)速度很快，光致異構(gòu)化轉(zhuǎn)變常數(shù)得到了很大的提高。
　　 2、通過將酸化少壁碳納米管酰氯化反應(yīng)，并與AZ

3、O-NH2進(jìn)行共價(jià)接枝，制備了偶氮苯衍生物共價(jià)鍵合少壁碳納米管(AZO-FWNT)。測試結(jié)果表明AZO-FWNT在溶液中具有良好的分散性；長烷基鏈阻礙了分子復(fù)合體的吸收峰紅移和熒光猝滅；具有較高的光致異構(gòu)化動(dòng)力學(xué)常數(shù)；同時(shí)，紫外偏振光照射后的AZO-FWNT薄膜在與入射光平行和垂直方向上的吸收變化趨勢相反，呈現(xiàn)出一定程度的各向異性，說明偶氮苯生色團(tuán)的光致取向作用驅(qū)使AZO-FWNT的軸向沿與入射偏振光平行的方向上進(jìn)行了有序排列。