NLO分子的合成及在咔唑類聚合物光折變體系中的應(yīng)用.pdf

1、非線性(NLO)生色團分子是光折變體系中重要的組成部分，其中1-正-丁氧基-2,5-二甲基-4-(4’-硝基苯基偶氮)苯(BDMNPAB)和2,5-二甲基-4-(4’-硝基苯基偶氮)苯甲醚(DMNPAA)這兩種NLO生色團分子應(yīng)用于光折變體系均取得了較好的光折變性能。但是對于這兩種生色團分子系統(tǒng)的合成工藝研究鮮有報道。本論文合成了這兩種含偶氮基團的NLO生色團有機分子：DMNPAA和BDMNPAB。討論了產(chǎn)物的合成工藝，對產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)和

2、性能的表征。在此基礎(chǔ)上，探討了咔唑類摻雜型聚合物光折變體系，比較了含有不同非線性生色團分子、不同光折變基體等的光折變材料體系的光折變性能。為進一步研究咔唑類摻雜型聚合物光折變材料打下基礎(chǔ)。 用硫溴法合成了正溴丁烷。當溴與醇體積比為0.25～0.3:1，水與醇體積比為0.17～0.35:1，反應(yīng)回流7小時，反應(yīng)前期溫度40℃，中期溫度100℃，蒸餾溫度100～103℃時，產(chǎn)物產(chǎn)率高達93.1％。經(jīng)過對產(chǎn)物的熔點和折光系數(shù)的測定，證

3、明產(chǎn)物是正溴丁烷。 以正溴丁烷、溴甲烷、2,5-二甲基苯酚、硝基苯胺和亞硝酸鈉為原料合成了兩種非線型光生色團分子(NLO)：1-正-丁氧基-2,5-二甲基-4-(4’-硝基苯基偶氮)苯和2,5-二甲基-4-(4’-硝基苯基偶氮)苯甲醚。采用紅外、紫外、XRD以及熔點等測試分析，證明合成物為BDMNPAB和DMNPAA。 用二波耦合實驗測定了PVK或PVK-azo為基體的光折變體系的二波耦合增益系數(shù)，發(fā)現(xiàn)相干激光照射樣品后

4、，樣品中形成衍射光斑，具有光折變效應(yīng)。在電場為4V/μm，溫度為50℃，一束入射光與法線夾角為30°，兩束入射光夾角為30°時的測試條件下，研究了NLO生色團分子在光折變體系中質(zhì)量分數(shù)對其體系光折變性能的影響。結(jié)果表明當NLO生色團分子在光折變體系(PVK:DMNPAA:TNF；PVK:BDMNPAB:TNF；PVK-azo:BDMNPAB:TNF)中質(zhì)量分數(shù)為40％時的二波耦合增益系數(shù)最大，分別為6.9cm-1、7.5cm-1和8.4

5、cm-1。相同組成的光折變材料中，以PVK-azo為基體的光折變材料的二波耦合增益系數(shù)較PVK為基體的光折變材料高。 研究了PVK或PVK-azo為基體的光折變材料的二波耦合增益系數(shù)與電場的關(guān)系，結(jié)果表明隨著電場的增加，光折變材料的二波耦合增益系數(shù)都隨著增大。 研究了PVK-azo為基體的光折變體系中，在電場4V/μm，溫度為50℃，一束入射光與法線夾角為30°，兩束入射光夾角為30°的測試條件下，其二波耦合增益系數(shù)與含