用于集成光學(xué)的卟啉接枝sio2復(fù)合材料及其三階光學(xué)非線性特性研究【開題報告】

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告畢業(yè)設(shè)計開題報告電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)用于集成光學(xué)的卟啉接枝用于集成光學(xué)的卟啉接枝SiO2SiO2復(fù)合材料及其三階光學(xué)非復(fù)合材料及其三階光學(xué)非線性特性研究線性特性研究一、選題的背景與意義一、選題的背景與意義卟啉是卟吩外環(huán)帶有取代基的同系物和衍生物的總稱，當(dāng)其氮原子上2個質(zhì)子被金屬取代即為金屬卟啉。卟啉被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、分析化學(xué)、催化化學(xué)、藥物化學(xué)、石油化學(xué)等眾多領(lǐng)域[1]。自從1985年，愛爾蘭Trin

2、ity大學(xué)的Blau[2]首次報道了卟啉化合物的光限幅性能，各國學(xué)者相繼開展了卟啉的非線性光學(xué)效應(yīng)研究[36]。由于卟啉是具有18電子大π體系的平面型分子，其骨架結(jié)構(gòu)特征和可通過選擇中心離子、軸向配體和在外環(huán)上引入功能性取代基等方法對其分子進(jìn)行可修飾，這種特征使它們具有特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)，特別是非線性光學(xué)效應(yīng)。因此使該類材料成為非線性光學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，在光電子技術(shù)和集成光學(xué)領(lǐng)域有著潛在應(yīng)用價值。目前卟啉及其衍生物的應(yīng)用材料形態(tài)來說，

3、主要有粉沫態(tài)、溶解于有機(jī)溶劑中的液體、沉積于基板上的聚合態(tài)、摻雜于高聚合物中固態(tài)等。制備出均勻、透明、具有一定卟啉摻雜濃度的有機(jī)－無機(jī)復(fù)合固體材料是開展其在光學(xué)、電學(xué)應(yīng)用的重要方面，從而實(shí)現(xiàn)該類材料的器件化、全固化以及拓寬其在光電領(lǐng)域新的應(yīng)用[78]。溶膠－凝膠技術(shù)是一種結(jié)合有機(jī)功能分子與無機(jī)基質(zhì)的有效工藝手段。但是，很多研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用該技術(shù)，把卟啉摻雜于無機(jī)凝膠中時，由于凝膠結(jié)構(gòu)的收縮和溶劑的揮發(fā)極易導(dǎo)致其聚合，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的濃度猝滅

4、效應(yīng)。如何提高卟啉分子在無機(jī)基質(zhì)中的摻雜濃度，使它們以單分子形式均勻分散于基質(zhì)中而不聚合，從而獲得具有強(qiáng)光電效應(yīng)、集卟啉與無機(jī)介質(zhì)性能于一體的復(fù)合材料，對于卟啉的性能與拓寬其應(yīng)用研究起到極其重要的作用，也是該研究領(lǐng)域的難點(diǎn)。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題通過卟啉配合物Meso四(4羧基苯基)卟啉銅(簡稱Cu(II)–TCPP)中的羧基與氨基丙基三?乙氧基硅烷(NH2(CH2)3Si(OC2H5)

5、3KH550)中的氨基的相互化學(xué)作用，把卟啉配合物接枝到KH550中，隨著KH550中乙氧基的水解與聚合反應(yīng)的進(jìn)行，卟啉銅連接到固體介質(zhì)中，從而大幅度提高卟啉在無機(jī)固體介質(zhì)中的摻雜濃度。將反應(yīng)產(chǎn)物與γ(23環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(CH2CHCH2O(CH2)3Si(OCH3)3KH560)相雜化，形成物化性能良好的、連接卟啉的有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料。用紅外光譜表征Cu(II)–TCPP與KH550的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，用紫外－可見吸收光譜研究

6、Cu(II)(2)ELSTWmeffvp25.02012)1(232.1)(?????????是入射波波長，為激光脈寬，入射激光在透過雙凸透鏡的束腰半徑，為掃描??0?vpT??Z透過峰谷的變化值，S為光闌小孔的透射率（，為小孔半徑，為小孔)2exp(122aarS????arz?處光斑半徑），為樣品的有效長度（，為樣品的厚度，為樣品的effL??)]exp(1[LL???L?線性吸收系數(shù)，A為入射波長處光吸收值），為單脈沖能量。LA3

7、03.2??E4、主要參考文獻(xiàn)主要參考文獻(xiàn)[1]ChenHXYanMSongWB2002New.Chem.Mater.3035(inChinese)[陳紅祥、嚴(yán)煤、孫文博2002化工新型材料3035][2]BlauWByrneHDennisWM，KellyJM1985mun.5625[3]S.VenugopalRaoN.K.M.NagaSrinivasD.NarayanaRaoL.GiribabuBhaskarG.MaiyaRejiPh

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