多酸構(gòu)筑的有機(jī)無機(jī)雜化體在藍(lán)相液晶穩(wěn)定及性能調(diào)控中應(yīng)用的研究.pdf

1、藍(lán)相液晶由于其具有快速的外場響應(yīng)能力、獨(dú)特的自組裝特性、晶格參數(shù)易受外界條件影響發(fā)生變化及奇妙的電光性能，在快速響應(yīng)電光器件和可調(diào)光子晶體等領(lǐng)域具有光明的應(yīng)用前景。但目前仍存在藍(lán)相溫度區(qū)間過于狹窄以及電光性能難于滿足實際應(yīng)用等問題。本研究中，我們首次利用多酸基元構(gòu)筑的有機(jī)無機(jī)納米復(fù)合材料來穩(wěn)定藍(lán)相和調(diào)控藍(lán)相液晶的光學(xué)性能。
　　首先，我們制備了兩種含有不同數(shù)量偶氮基團(tuán)的有機(jī)無機(jī)雜化多酸單體，并將它們以不同濃度引入到主體液晶中來研究

2、其對藍(lán)相液晶溫域的影響。研究表明:含有雙偶氮彎曲型的多酸雜化分子與含有四偶氮的樹枝狀的多酸雜化分子對藍(lán)相液晶的穩(wěn)定效果有所不同，其中彎曲型多酸分子有利于穩(wěn)定BPⅠ，BPⅠ的最寬溫域可達(dá)20.5℃;而樹枝狀多酸分子對穩(wěn)定BPⅡ有所幫助，溫域最寬可達(dá)8.1℃。進(jìn)一步我們選用含有四偶氮的多酸分子摻雜的藍(lán)相液晶作為研究對象，利用紫外/可見光來誘導(dǎo)偶氮基元的異構(gòu)化反應(yīng)，研究BPⅡ在此作用下的光學(xué)性能的改變;結(jié)果表明BPⅡ的布拉格反射波段產(chǎn)生約80

3、nm的紅移。并且，從分子結(jié)構(gòu)特征以及粘彈性這兩方面對穩(wěn)定和光調(diào)控BP的機(jī)理進(jìn)行了解釋。
　　其次，我們制備了含有丙烯酸酯端基的可聚合多酸雜化分子，首先研究了其非聚合的前軀體對藍(lán)相液晶的穩(wěn)定效果，研究表明在添加量為1.0 wt％時，藍(lán)相溫域可達(dá)17.4℃。進(jìn)一步將上述可聚合多酸分子，交聯(lián)劑C6M以及光引發(fā)劑651與主體液晶混配，在紫外光照作用下使其光聚合形成聚合物網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的藍(lán)相液晶。聚合物網(wǎng)絡(luò)的形成可以顯著穩(wěn)定和拓寬藍(lán)相溫域，這是由

4、于多酸分子構(gòu)筑的聚合物網(wǎng)絡(luò)占據(jù)了藍(lán)相液晶體系內(nèi)向錯線的位置，結(jié)果導(dǎo)致了體系自由能的降低。另外，我們選取最佳配比的多酸網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的藍(lán)相液晶體系作為研究對象，研究了其基于克爾效應(yīng)的電光響應(yīng)性能。發(fā)現(xiàn)與非摻雜體系比較，該聚合物網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定藍(lán)相液晶樣品的相應(yīng)轉(zhuǎn)化電壓有所降低，并且從多酸納米粒子低表面自由能的角度對機(jī)理進(jìn)行了解釋。
　　綜上所述，本研究中采用的多酸基元構(gòu)筑的有機(jī)無機(jī)雜化體對穩(wěn)定和電光調(diào)控藍(lán)相起到了很好的作用，從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度為