手性偶氮聚合物的製備及其全息光儲性能研究

《手性偶氮聚合物的製備及其全息光儲性能研究》是依託電子科技大學,由危仁波擔任醒目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：手性偶氮聚合物的製備及其全息光儲性能研究
• 依託單位：電子科技大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：危仁波

項目摘要

全息光存儲是將所需存儲的信息通過干涉光記錄在存儲材料中，因具有存儲信息容量大、讀寫速率快等優點，已成為一種極具發展潛力的信息存儲技術。含有手性基團的假芪型偶氮苯材料在光照下可以發生快速的光致取向，進而在短時間內獲得較大的衍射效率並形成相光柵，使得它們非常適合用作全息存儲材料。本項目擬通過分子設計，將手性基團、雙鍵、假芪型偶氮生色團以及偶氮生色團與雙鍵之間的柔性間隔基引入到偶氮化合物中，合成一系列新型的含有手性基團的假芪型偶氮單體。隨後，採用可逆加成-斷裂鏈轉移聚合反應（RAFT）克服假芪型偶氮單體難聚合的問題，製備分子量可調、分子量分布可控的一系列含有手性基團的假芪型偶氮聚合物。在此基礎上，研究含有手性基團的假芪型偶氮聚合物結構與其光回響性能、全息光存儲性能之間的關係，為開拓含有手性基團的假芪型偶氮聚合物在全息光儲的套用提供堅實的理論和物質基礎。

結題摘要

全息光存儲技術因具有存儲信息容量大、讀寫速率快等優點，已成為一種極具發展潛力的存儲技術。含有手性基團的假芪型偶氮苯材料在光照下可以發生快速的光致取向，進而在短時間內獲得較大的衍射效率並形成相光柵，使得它們非常適合用作全息存儲材料。 本項目設計併合成了偶氮苯與雙鍵之間柔性間隔基可調的手性偶氮單體，通過RAFT聚合得到了相應的手性偶氮聚合物。對這些手性偶氮聚合物進行了表征，並進行了光致表面起伏光柵、自結構及準晶的光回響測試。最後對其進行了全息光存儲測試，結果顯示柔性間隔基越長、分子量越小，全息存儲的效果越好。 本項目還設計併合成了偶氮苯4’位置的拉電子基團可調的手性偶氮單體，通過RAFT聚合得到了相應的手性偶氮聚合物。對這些手性偶氮聚合物進行了表征，並進行了光致表面起伏光柵、自結構及準晶的光回響測試。最後對其進行了全息光存儲測試，結果顯示羧基對於全息光存儲效果較好；4’位置為氰基時，分子量大小對於全息光存儲影響不大。 此外，為了研究偶氮苯4’位置的拉電子基團與偶氮苯光回響性能之間的關係，製備了含有不同偶氮苯基團的環氧樹脂並測試了其介電性能，結果顯示基團拉電子效應越強，紫外吸收峰紅移越明顯，介電常數越大。為了獲得更大的光致取向，設計並製備了同時含有介晶基元和偶氮苯的雙節棍型偶氮聚合物，結果顯示雙節棍型偶氮聚合物中的偶氮生色團的光致運動可誘導介晶基元的取向，從而提高該聚合物的光致取向性能。為了提高全息光存儲的密度，製備含偶氮苯基團的嵌段共聚物，然後組裝得到了膠體球，不過該膠體球的光致形變不明顯，表明這些膠體球可能不適合全息光存儲。 綜上所述，本項目設計並製備了二個系列手性偶氮聚合物、環氧樹脂為主鏈的偶氮聚合物、雙節棍型偶氮聚合物以及偶氮苯嵌段共聚物，進行了全息光存儲及不同的光回響測試，研究了偶氮聚合物結構與其光回響性能之間的關係，獲得了適合全息光存儲用的材料。