论文部分内容阅读
本文以聚氨酯丙烯酸酯大分子单体(MUA)及其聚合物(PUA)的合成研究为基础,在设计合成具有新颖结构的稀土配合物的同时,创造性的将稀土配合物引入到聚氨酯丙烯酸酯大单体的聚合体系中,构筑了一系列具有良好光致发光性能的透明稀土高分子材料,并对材料的结构、性能进行了详细的研究探讨。1.利用水热法和常规溶液反应法,设计合成了以下不同配体系列的九种稀土配合物:[Tb(C15H9O2)3(C10H8N2)]2 ( C15H9O2 : 9-蒽甲酸; C10H8N2 : 2,2-联吡啶)( 1 )、{[Sm(C16H8O4)2(H2O)2](C7H10N)(H2O)1.75}∞(C16H8O4:9,10-蒽二甲酸;C7H10N:质子化的2,6 -二甲基吡啶) ( 2 )、Eu(C3H3O2)3 ( C3H3O2 :丙烯酸根) ( 3 )、[Eu(C4H3O4)2(H2O)7](C4H4O4)(H2O)(C4H3O4:单质子化的马来酸,C4H4O4:马来酸)(4)、[Eu2(C7H4O3)2(C7H5O3)2(phen)3](H2O)0.5(C7H4O3:羟基参与配位的邻羟基苯甲酸;C7H5O3:羟基未参与配位的邻羟基苯甲酸;phen:邻菲咯啉)(5)、[La(C7H5O3)3(phen)(H2O)]2(phen)2(C7H5O3:间羟基苯甲酸;phen:邻菲咯啉)(6)、{[Eu(C7H5O3)(C7H4O3)(phen)2](H2O)}∞(C7H5O3:羟基未参与配位的间羟基苯甲酸;C7H4O3:羟基参与配位的间羟基苯甲酸; phen:邻菲咯啉)(7)、[Eu(C7H6NO2)3(phen)]2(C7H6NO2:间氨基苯甲酸;phen:邻菲咯啉)(8)、[La2(C7H6NO2)4(NO3)(H2O)2](C7H6NO2:对氨基苯甲酸)(9)。通过X射线单晶衍射仪对配合物1、2、4、5、6、7、8共七种稀土配合物的单晶结构进行了解析。同时,对上述九种稀土配合物的结构和性能进行了研究表征。2.以合成的聚氨酯丙烯酸酯大分子单体(MUA)为基础,在大单体MUA均聚制备聚合物PUA的过程中,将所合成的稀土配合物引入到MUA的聚合体系中,建立了稀土配合物/大单体原位聚合制备掺杂型稀土聚合物材料的新方法。本文第二章利用该方法分别制备了含稀土配合物1、配合物2的掺杂型稀土聚合物材料RE/PUA,并对材料的结构、性能进行了详细探讨。结果发现,该类掺杂型稀土聚合物材料具有良好的荧光性能,但随着配合物的加入,严重影响了PUA基体材料的透明性,这也是掺杂法制备稀土聚合物材料本身无法回避的缺陷。3.以聚氨酯丙烯酸酯大分子单体(MUA)为基础,将所合成的含活性-C=C官能团的稀土配合物引入到MUA的聚合体系中,通过大单体MUA与配合物中的-C=C双键共聚,建立了稀土配合物—大单体原位共聚合制备键合型稀土聚合物材料的新方法。本文第三章利用该方法分别制备了配合物3、配合物4与大单体MUA共聚的键合型稀土聚合物RE-PUA,并对共聚物材料的结构、性能进行了探讨。结果发现,该类键合型稀土聚合物材料在具有稀土离子的荧光特性的基础上,还具有PUA基体材料良好的透明性(透光率在90%左右)、热稳定性(热分解温度在300℃左右)和力学性能,且材料的荧光强度随稀土配合物含量的增加而提高,在论文实验范围内没有出现荧光猝灭现象,是一类综合性能优良的功能性透明稀土聚合物,有望应用于特殊光学领域。4.以聚氨酯丙烯酸酯大分子单体(MUA)合成技术为基础,将所合成的含活性-OH、-NH2等基团的稀土配合物引入到MUA的合成体系中,合成了含稀土配合物的大分子单体RE-MUA,通过MUA、RE-MUA两类大单体共聚,建立了大单体型稀土配合物—大单体共聚合制备键合型稀土聚合物材料的又一新方法。本文第四、第五章利用该方法分别制备了含配合物5(6、7)、配合物8(9)的键合型稀土聚合物P(RE-UA),并分别对共聚物材料的结构、性能进行了探讨。结果发现,该类键合型稀土聚合物材料同样具有优良的荧光性能、透明性、热稳定性和力学性能,具有广阔的应用前景;尤其是含配合物8(9)的键合型稀土聚合物还具有良好的抗菌性能,对大肠杆菌具有一定的抑制作用,是一类功能高度集成化的新型稀土功能材料,在未来的新材料领域具有巨大的发展应用潜力。