有机高分子荧光材料
有机高分子荧光材料
09级化学化工系化学工程与工艺（2）班徐世贵指导老师：靳文娟
摘要:
有机高分子材料广泛应用于通讯、卫星、雷达、显示、记录、光学计算机、生物分子探针等高科技领域。发光材料可分为无机发光材料和有机发光材料两大类。具体的，无极荧光材料，有机小分子发光材料，有机高分子发光材料金属配合物发光材料，共轭聚合物发光材料等。本文对比分析了各类型荧光材料的特点及应用范围,并对有机荧光高分子材料做了具体讨论，以及展望.
关键字:荧光材料高分子材料方向共聚物
organic polymer materials
Abstract:
organic polymer materials are widely used in communications,satellite,radar,display,records, optical computers,biological molecules probe and other high-tech areas.Luminescence materials can be divided into inorganic luminescence materials and organic light-emitting materials two kinds big. Specific,electrodeless fluorescent material,small organic molecules luminescence materials,organic polymer light-emitting materials metal complexes luminescence materials,polymer light-emitting materials conjugate etc.This paper analyzes the characteristics of various types of fluorescent material, and application scope of the organic fluorescence polymer materials made specific discussion,and prospected.
Key word:fluorescent material copolymer macromolecule material direction
目录
摘要: (i)
Abstract: (ii)
引言 (ii)
1.荧光材料的分类 (ii)
1.1有机高分子发光材料 (ii)
1.1.1稀土高分子荧光材料的特点 (ii)
1.1.2金属配合发光材料的特点 (iii)
2.对各类材料的特点的分析 (iii)
3.有机高分子荧光材料 (iv)
3.1药品仪器 (iv)
3.1.1药品 (iv)
3.1.2仪器 (iv)
3.2实验步骤 (iv)
3.2.1合成路线 (iv)
3.2.2合成方法 (v)
3.3结果与讨论 (v)
3.3.1红外分析 (v)
4.有机高分子荧光材料发展方向和展望 (vii)
参考文献 (viii)
引言
发光材料自始至终贯穿在人类文明的历史长河.它广泛应用于通讯、卫星、雷达、显示、记录、光学计算机、生物分子探针等高科技领域.特别是已进入信息时代的今天,满足各种信息显示需求的发光材料发展尤为迅速.发光材料可分为无机发光材料和有机发光材料两大类.与无机材料相比,有机材料具有更高的发光效率和更宽的发
光颜色选择范围,并且具有容易大面积成膜的优越性.近年来,关于有机发光材料的研究愈来愈引起人们的兴趣.有机物发光领域包括光致发光、电致发光、化学发光、生物发光等.而近年来发展最快的是有机薄膜电致发光.
1.荧光材料的分类
1.1有机高分子发光材料
有极高分子发光材料具有以下特点：
1)玻璃化温度高,有高的热稳定性;2)制作EL器件工艺简单,不需要复杂的设备,因而有可能降低器件制作成本;3)易于实现大面积器件.
共轭聚合物发光材料的特点。这里以聚对苯乙炔为例：
1990年,Burroughes等用PPV制备的发光二极管,得到了直流偏压驱动小于14V 的蓝绿色光输出,其量子效率为0.05%.1994年N.C.Greenham[1]等人合成了分子量为4000的聚苯乙烯衍生物(化合物5),用其制备的LED发射红光,发光效率为0. 02%.可以看出用聚苯乙烯为材料合成的荧光材料的发光材料的效率更高。
1.1.1稀土高分子荧光材料的特点
这里同样就以与甲级聚丙烯酸酯为例：
1963年,Wolff等[2]研究了Eu(TTA)3在聚甲基丙烯酸酯中的荧光和激光性质,开创了稀土高分子研究新领域.近年来,稀土高分子化合物又成为发光材料研究的
热点[3～6].稀土离子与含吡啶基,β2二酮基,羧基,磺酸基的高分子配位,可制成含Eu3+或Tb3+的稀土高分子发光材料.前者产生613nm290辽宁师范大学学报(自然科学版)第24卷的红色荧光,后者发射545nm的绿色荧光[7].此外,Eu2+与含冠醚的高分子配体作用,可获得产生强蓝色荧光材料[8].
1.1.2金属配合发光材料的特点
这里也就以金属与羟基喹啉类发光材料为例：
1987年,C.W.Tang[1]用82羟基喹啉铝2AlQ3作为发光层制成了有机电致发光器件,之后人们不断探索Al以外的金属(Ca,Be,Zn,Mg,Ga等)与羟基喹啉形成的配合物发光材料.Burrows[9]等研究了Gaq3和Alq3的发光性能.两者相比,Alq3的光致发光光谱强度是Gaq3的4倍.但从驱动电压,电致发光量子效率和稳定性看,Gaq3是更好的显示器件.同时,对配体的改进也可以使配合物的性质发生变化.例如,在82羟基喹啉的5为上引入Cl,使膜的稳定性增加,器件寿命延长.表1列出部分金属2羟基喹啉类螯合物及其发光性能.
2.对各类材料的特点的分析
综述以上的讨论与分析对比，我们可以明确得知：
⑴，有机高分子材料有高的热稳定性;制造器件工艺简,不需要复杂的设备;可以实现大面积器件；发光的效率很高的。⑵，稀土高分子材料具有光、电、磁等许多特性，同时可以发出高强度的荧光；但稀土高分子材料存在着难加工成型、价格高等问题;并且存在稳定性差。⑶，金属配合物发光材料的发光性能比传统的强；它的膜的稳定性强,器件寿命长等特点；同时它的制备工艺复杂，常量非常的低，很难大规模生产化。
通过以上对比分析各种荧光材料都有其特点，其中有机高分子荧光材料更具有优势，且市场前景存在潜在的价值。
3.有机高分子荧光材料
在这里，就以芳香共聚物的合成为例子进一步探讨有机高分子荧光材料的特点与性能以及它的优越性。
3.1药品仪器
3.1.1药品
氯甲基化聚苯乙烯(PS-CH2C l):氯含量20%,交联度4%;对苯二胺:A.R.;间苯二胺:A.R.;无水乙醇:A.R.;氢氧化钠:A.R.;四丁基溴化铵:A.R.。
3.1.2仪器
圆底烧瓶;回流冷凝管;红外分光光度计;荧光光谱FS仪
3.2实验步骤
3.2.1合成路线
3.2.2合成方法
在氮气的保护下，将乙醇中膨胀24h的氯气与等摩尔量的小分子A,氢氧化钠和乙醇,一起回流24h,再加入少量四丁基溴化铵,继续回流6h后,冷却,抽滤,用水、乙醇分别洗涤,然后在乙醇中抽提12h,即得产物,分别用下式表示:PS-Ap,PS-Am(合成中氯球与小分子A的量可依据实验的需要随时决定用量)。
3.3结果与讨论
3.3.1红外分析
从图1可以很清晰地看出,两种小分子与反应物氯甲基化聚苯乙烯(a)反应得到的高分子化合物(b,c)的IR图有明显的不同。图b、c中在2850cm-1,2920cm-1附近有-CH2-和-C-H的吸收,且在1314cm-1附近有-C-N-吸收,在3500cm-1附近有-N-H吸收,这就证明小分子已经担载到了高分子上。小分子担载到高分子上后,苯环的弯曲振动与伸缩振动峰均发生移动,=C-H吸收峰位置也有一定的变化。高分子担载不同小分子后,其原有基团的特征峰位置变化并不明显,如苯环的吸收峰,=C-H的吸收峰,-CH2-和-C-H的吸收峰。只是担载后由于新键的生成,在1314cm-1附近有-C-N-吸收,在3500cm-1附近有-N-H吸收。在图中还可看出图b与c中各峰位置基本相同,只是峰的强度有所不同,这也说明担载的小分子结构是相似的。
3.4荧光分析法
荧光光谱在室温下测定,入射和出射狭缝均为5nm。
由表1可见,用相应小分子的激发波长激发产物时,高分子担载小分子的发射波长比小分子的略有所红移,且荧光强度都有所增强。这可能是由于在形成高分子担载荧光体时,小分子中的生色基-NH2与高分子的结构发生改变,电子的迁移以及电子给受体的作用,均使高分子担载荧光体的发射波长红移,同时又因小分子荧光体的结构不同,在形成高分子担载荧光体后,共轭链长度也不同,对整个高分子担载荧光体的有效共轭程度影响不同[10-11」子基供电子能的增强,P电子的离域程度增大,能耗相对降低,其荧光值就随之增强,故呈现出表中所示的规律。
3.5结论
从以上芳香共聚物的合成过程，我们可以得知芳香共聚物的合成工艺简单，器件工艺简单，不需要复杂的设备，通过红外光谱分析，它承担荧光效应的官能团优越，从荧光分析表分析，可知其荧光性能很强，发光效率很高。自然有极高分子荧光材料就具有广泛、高效潜在的发展前景。
4.有机高分子荧光材料发展方向和展望
有机发光材料是一个涉及化学、物理、材料、电子学等众多学科的研究领域⑿.它的多色性及更宽的材料选择范围使其发展尤为迅速.材料与器件的联系将更加密切,从而相互促进加速开拓;理论与实践也将进一步结合,相互启发,共同提高⒀.应用方面,高分子聚合物与金属配合物虽然没有传统的小分子荧光材料应用广泛,但这一领域中新的发现已表明其潜在的应用价值及市场竞争力⒁.相信,随着对有机发光材料发光机制,分子结构与发光性能定量关系理论的进一步完善,性能优良的材料将会不断出现,也将很快占领高科技市场并进入人们的生活.⒂同时引领未来
绿色荧光材料的发展的高科技，高效率，高产值，广泛前景的航向。⒃随着未来高分子荧光材料的不断进取，不断发展，相信有极高分子材料开支新的引领空间！
参考文献
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⑿周弟1,2,朱秀林3,胡丽华3,曾晓君1,关海元1(1.常熟理工学院化学与材料工程系,江苏常熟215500;2.新型功能材料江苏省重点建设实验室,江苏常熟215500;3.苏州大学化学化工学院,江苏苏州215006)荧光高分子材料研究进展*
⒀任红霞邱晓航(南开大学化学学院天津300071)芳香共聚物的合成
⒁周弟1,2,朱秀林3,胡丽华3,曾晓君1,关海元1(1.常熟理工学院化学与材料工程系,江苏常熟215500;2.新型功能材料江苏省重点建设实验室,江苏常熟215500;
3.苏州大学化学化工学院,江苏苏州215006)荧光高分子材料研究进展
⒂牛淑云,来巍(辽宁X师范大学化学系,辽宁大连116029有机发光材料研究进展
⒃马居良,倪惠琼,章小兵(安徽理工大学,安徽淮南232001)稀土/高分子光致发光材料的研究现状和展望
光敏高分子材料的研究进展
光敏高分子材料的研究进展 骆海强，重庆大学化学化工学院应用化学2班 摘要：由于当今材料科学技术的快速更迭，高分子材料逐渐成为材料科学领域中极具发展潜力的一类材料。在可利用能源不断缩减的今天，光敏高分子材料的研究力度大大提升，逐渐成为现代生活中不可或缺的部分。本文分别对光敏高分子材料的四大类——感光性高分子材料、光能转化高分子材料、光功能高分子材料及高分子非线性光学材料本身的特性及应用进行了综述性概括，以便快捷了解光敏高分子材料的特点。 0前言 随着材料科学技术相关研究人员在该领域的不断探索，高分子材料无论是在科研领域还是社会生活中，都扮演着极为重要的角色。在光电材料研究风气盛行的当下，太阳能电池、太阳能汽车等光能利用、转化设备普及的大环境下，光敏高分子材料的研究力度渐渐增加，也得到了许多理想的科研成果， 1光敏高分子材料概述 在光照下能表现出特别性能的高分子聚合物即为光敏高分子材料，是材料科学里一类主要的功能高分子材料，所触及范畴也较为普遍，如光致抗蚀剂、光导电高分子、高分子光敏剂等功能材料。 光敏高分子材料根据其自身在光照条件下所产生的反应类型及其展现出的特征性能，可以分成如下四类：感光性高分子材料、光能转化高分子材料、光功能高分子材料及高分子非线性光学材料。 现基于以上分类，对各种材料进行阐述。 2 感光性高分子材料 在光照下可以进行光化学反应的高分子材料常被称为感光性高分子材料。
根据其用途可分为光敏涂料和光刻胶。 2.1光敏涂料 2.1.1光敏涂料的作用机理 光敏涂料具有光敏固化功能，可以利用光交联反应或光聚合反应，使其中的低聚物聚合成膜或网状。经过恰当波长照射后，光敏涂料会快速固化，获得膜状物。因为固化过程较为稳定不易挥发溶剂，从而降低了排放，提高了材料利用，保障了安全性。而且由于是在覆盖之后才发生的交联，使图层交联度更好，机械强度也更稳固。 2.1.2光敏涂料的中常见低聚物的类型 以铁酸锌环氧酯错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。涂料为一类的环氧树脂型低聚物，在紫外光的处理下，给电冰箱表面上漆，能够是冰箱表面具有很好的柔顺性且不宜脱落。以含氟丙烯酸酯预聚物错误!未找到引用源。为一类的不饱和聚酯型低聚物，与光引发剂等结合后形成的混合型涂料，其硬度、耐挂擦力、附着力等性能大大提高。此外还有聚氨酯型低聚物错误!未找到引用源。及聚醚型低聚物。 2.2光刻胶（光致抗蚀剂） 2.2.1光刻胶的作用机理 生产集成电路的现有工艺中，通常会用这类感光性树脂覆盖在氧化层从而避免其被活性物质腐蚀。将设计好的图案曝光、显影，改变了其溶解性，其中树脂发生化学反应后去除了易溶解的物质，氧化层表面留下不溶部分，从而避免氧化层被活性物质腐蚀。 2.2.2光刻胶的分类 正性光刻胶和负性光刻胶错误!未找到引用源。是根据曝光前后涂膜的溶解性来分类的。其中正性光刻胶受光后会降解，被显影液所消融；而与之相反，在光照后，负性光刻胶获得的图形恰好与掩膜板图形互补，即曝光处会发生交链反应形成不溶物残余在表面形成图像，而非曝光处则如正性光刻胶同样被消融，。 根据光刻胶所吸收的光的紫外波长，还可将其分为深紫外(i-线，g-线)光刻胶，远紫外(193 nm)光刻胶和极紫外(13. 5nm)光刻胶错误!未找到引用源。。Lawrie等错误!未找到引用源。经过多次实践合成了一种感光灵敏度为4~6 mJ/cm2、分辨率为22.5 nm的
荧光材料文献综述
一、荧光材料的种类与特性 总的说来，荧光材料分有机荧光材料和无机荧光材料。 有机荧光材料又有有机小分子发光材料和有机高分子光学材料之分。有机小分子荧光材料种类繁多，它们多带有共轭杂环及各种生色团，结构易于调整，通过引入烯键、苯环等不饱和基团及各种生色团来改变其共轭长度，从而使化合物光电性质发生变化。如恶二唑及其衍生物类，三唑及其衍生物类，罗丹明及其衍生物类，香豆素类衍生物，1,8-萘酰亚胺类衍生物，吡唑啉衍生物，三苯胺类衍生物，卟啉类化合物，咔唑、吡嗪、噻唑类衍生物，苝类衍生物等。它们广泛应用于光学电子器件、DNA诊断、光化学传感器、染料、荧光增白剂、荧光涂料、激光染料[7]、有机电致发光器件(ELD)等方面。但是小分子发光材料在固态下易发生荧光猝灭现象，一般掺杂方法制成的器件又容易聚集结晶，器件寿命下降。因此众多的科研工作者一方面致力于小分子的研究，另一方面寻找性能更好的发光材料，高分子发光材料就应运而生了。 有机高分子光学材料通常分为三类：(1) 侧链型：小分子发光基团挂接在高分子侧链上，(2) 全共轭主链型：整个分子均为一个大的共轭高分子体系，(3) 部分共轭主链型：发光中心在主链上，但发光中心之间相互隔开没有形成一个共轭体系。目前所研究的高分子发光材料主要是共轭聚合物，如聚苯、聚噻吩、聚芴、聚三苯基胺及其衍生物等。还有聚三苯基胺，聚咔唑，聚吡咯，聚卟啉[8]及其衍生物、共聚物等，目前研究得也比较多。 常见的无机荧光材料有硫化物系荧光材料、铝酸盐系荧光材料、氧化
物系荧光材料及稀土荧光材料等。 碱土金属硫化物体系是一类用途广泛的发光基质材料[8211 ] 。二价铕掺杂的CaS 及SrS 可以被蓝光有效激发而发射出红光,因而可用作蓝光L ED 晶片的白光L ED 的红色成分,可制造较低色温的白光L ED ,其显色性明显得到改善,目前使用的红粉硫化物体系主要是(Ca1-X ,SrX ) S : Eu2+ 体系,在蓝区宽带激发,红区宽带发射。通过改变Ca2+ 的掺杂量,可使发射峰在609～647 nm 间移动。共掺杂Er3 + , Tb3 + ,Ce3 +等可增强红光发射。 铝酸盐系荧光材料中SrAl2O4, CaAl2O4, BaAl2O4为常用的发光基质。例如，Sr3A12O6 是一种新型红色荧光粉,它的激发峰位于460～470nm 范围内,是与主峰为465nm 的蓝光L ED 晶片相匹配的红色荧光材料。刘阁等[31 ] 利用水热沉淀法合成了Sr3A12O6 。通过对其纯相粉末的荧光性质的研究,发现该荧光粉样品的最大激发峰位于459nm 波长处且在415nm 波长处有一小的激发峰。而样品的发射带落在615～683nm 的波长范围内, 其中最大发射峰的波长位于655nm 处, 表明在459nm 波长的光激发下,样品能够发出红色光。 氧化物荧光材料在荧光粉中的应用较多。如，以ZnO 作为基质合成的红色荧光材料稳定性很好。红色荧光材料ZnO : Eu ,Li 和ZnO :Li + 的最大激发峰范围都在340～370nm 范围内,与365～370nm 紫光L ED 晶片的发射峰大部分相交,因而适用于三基色白光L ED 制造。 稀土离子因其具有特殊的电子结构和成键特征，故能表现出独特的荧光性质，而通过与配体的作用，又可以在很大程度上增强它的荧光强度，因此稀土配合物的研究为荧光材料分子的设计提供了广阔的前景。近些年
有机高分子材料介绍
第四章有机高分子材料 第一节概述 有机高分子材料包括两种： 天然高分子材料：木材、棉花、皮革等； 有机聚合物合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料及粘合剂等。 有机高分子材料的特点：质地轻、原料丰富、加工方便、性能良好、用途广泛，因而发展速度很快。且随着合成、加工技术的发展，耐高温、高强度、高模量和具有特定性能和功能的高分子材料也应运而生。 有机聚合物（有机玻璃、橡胶等等）具有与金属相反的物理性能： 大部分是电和热的绝缘体 不透明 硬度低 大部分不能禁受200℃以上的温度 有机聚合物材料的加工工艺 有机聚合物材料的加工工艺路线 有机物原料或型材 成形加工 切削加工 零件 热处理、焊接等 热压、注塑、挤压、喷射、真空成形等 高分子材料的基本概念 高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的。绝大部分原料单体为有机化合物。在有机化合物中，除碳原子外，其他主要元素为氢、氧、氮等。在碳原子与碳原子之间、碳原子与其它元素的原子之间能形成稳定的共价键。由于碳原子是4价，所以可以形成为数众多、结构不同的有机化合物，已知的有机化合物的总数已接近千万，而且新的有机化合物还不断合成出来。 高分子的链结构 高分子的聚合度及其计算 立构规整性 碳链高分子与杂链高分子 共聚物 高分子的相对分子质量与机械强度 1、高分子的链结构 一个大分子往往由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成，因此高分子又称为聚合物(polymer)。 也就是说高分子化合物是由许多结构单元相同的小分子化合物通过化学键连接而成的。 高分子的一个重要特点： 当一个化合物的相对分子质量足够大，以至多一个链节或少一个链节不会影响其基本性能。 方括号内是聚氯乙烯结构单元，并简称结构单元。 许多重复单元连接成线型大分子，类似一条链子，因此有时又将重复单元称为链节。 由形成结构单元的小分子组成的化合物，称为单体，是合成高分子的原料。 式中括号表示重复连接，通常用n代表重复单元数，由又称聚合度。聚合度是衡量高分子大小的指标。 2、高分子的聚合度及其计算 由聚氯乙烯的结构式很容易看出，高分子的相对分子质量是重复单元的相对分子质量(M0)与聚合度( )(或重复单元数n)的乘积，即 根据化合物的相对分子质量大小来划分高分子和小分子：相对分子质量小于1000的，一般为小分子化合物；而相对分子质量大于10000的，称为高分子或高聚物；处于中间范围的可能为高分子（低聚物），也可能为小分子。 3、立构规整性
高分子发光材料
高分子发光材料 有机发光材料与无机发光材料相比，以其易合成、易加工、成本低、质轻、发光颜色全等特点越来越受到关注。近几年以有机发光材料制备的发光器件已临近应用阶段，成为当前流行的液晶显示器件的强力竞争对手。目前研究比较活跃的有聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚芴【7】等。 2.1高分子光致发光材料 2．1.1简介 高分子光致发光材料是将荧光物质(芳香稠环、电荷转移络合物或金属)引入高分子骨架的功能高分子材料。高分子光致发材料均为含有共轭结构的高聚物材料。 2．1.2发光机理 高分子在受到可见光、紫外光、X一射线等照射后吸收光能，高分子电子壳层内的电子向较高能级跃迁或电子基体完全脱离，形成空穴和电子．空穴可能沿高分子移动，并被束缚在各个发光中心上，辐射是由于电子返回较低能量级或电子和空穴在结合所致。高分子把吸收的大部分能量以辐射的形式耗散，从而可以产生发光现象[8]。 2．1.3分类 按照引入荧光物质而分为三类 2．1.3．1高分子骨架上连接了芳香稠环结构的荧光材料，应稠环芳烃具有较大的共轭体系和平面刚性结构，从而具有较高的荧光量子效率。其中广泛应用的是芘的衍生物，如图1。 图1 芘的衍生物 2．1.3．2共轭结构的分子内电荷转移化合物有以下几类 2.1. 3.2．1两个苯环之间以一C=C一相连的共轭结构的衍生物[9]如图2。吸收光能激发至激发态时，分子内原有的电荷密度分布发生了变化。这类化合物是荧光增白剂中用量最大的荧光材料，常被用于太阳能收集和染料着色。 图2 共轭结构的衍生物 2 .1.3.2 .2香豆素衍生物[10-12]如图3。在香豆素母体上引入胺基类取代基
可调节荧光的颜色，它们可发射出蓝绿岛红色的荧光，已用作有机电致发光材料。但是，香豆索类衍 生物往往只在溶液中有高的量子效率，而在固态容易发生荧光猝灭，故常以混合掺杂形式使用。 图3 香豆素衍生物 2．1.3．3高分子金属配合物发光材料，许多配体分子在自由状态下并不发光，但与金属离子形成配合物后却能转变成强的发光物质。8一羟基喹啉与Al、Be、Ga、In、Sc、Yb、Zn、Zr等金属离子形成发光配合物[13]。 2.1.3．3．1掺杂 目前，掺杂小分子的高分光致发光材料被广泛应用于PELD中。常见用于掺杂的小分子有：发蓝光的吡唑磷衍生物、发黄光的萘酰亚胺衍生物以及发红光的DCM 等。把有机小分子稀土络合物通过溶剂溶解或熔融共混的方式掺杂到高分子体系中，一方面可以提高络合物稳定性．另一方面可以改善稀土的荧光性能。 2．1.3．3．2化学键合法 汪联辉等人先后研究了烷氧基钕，烷氧基钐单体与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等共聚及其荧光性质。发现在共聚物中三价钕离子的荧光特性受其基质影响很小，且其荧光强度随钕含量增加而线性增大，在钕含量高达8％时仍未出现荧光浓度淬灭现象。 2.2电致发光高分子材料 2.2．1简介 有机半导体的电致发光现象早就被人们所熟知。电致发光高分子材料是指电流通过材料时能导致发光现象的一类功能材料。目前，有机高分子电致发光器件(PLED)材料以其独特的光电性能和易加工性吸引了众多学者的研究兴趣。 2.2．2发光机理 与光致发光的电子跃迁机理不同，电致发光是通过正负电极向发光层的最高占有轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)分别注入空穴和电子，这些在电极附近生成的空
有机高分子材料
聚焦新型有机高分子材料 在近几年的高考中，有机高分子的命题大都以合成纤维、橡胶和塑料为背景，并和生产实际相结合。主要形式包括：一是由一种或几种单体加聚成高分子化合物或由加聚产物反推其单体；二是由一种或几种单体缩聚成高分子化合物或已知高分子的链节求其组成的单体。由于大多数合成材料的废弃物会给环境造成污染，因此“白色污染”与治理等都是高考命题的热点。 一、塑料 1.塑料的成分 塑料的主要成分是合成树脂，它的组成中还要根据需要加入某些具有特定用途的添加剂，如能提高塑料的增塑剂、防止老化的防老化剂等。 二、纤维 1.用木材、草类的纤维经化学加工制成的黏胶纤维又叫人造纤维。利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体，再经聚合制成的是合成纤维。二者均称化学纤维。
三、橡胶 1.根据来源不同，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。 2.合成橡胶的原料：以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子。 应用举例： 【例题1】某高分子化合物的部分结构如下： ，下列说法不正确的是 A．聚合物的结构单元为 B．聚合物的分子式为(C2H2Cl2)n
C．聚合物的单体为CHCl＝CHCl D．若n表示结构单元重复的次数，其相对分子质量为97n 解析：因为高分子主链上均为碳原子，又由于单体是重复的结构单元，且碳碳单键， 单键可以旋转，所以链节是 ，单体是CHCl＝CHCl。 答案：A 点拨：有机高分子几个概念比较 【例题2】卤代烃分子里的卤原子易与活泼金属阳离子结合，发生下列反应（X代表卤原子）： R－X + 2Na + X－R' R－R' + 2NaX R－X + NaCN R－CN + NaX 根据下列各物质的转化关系：
稀土高分子光致发光材料的研究进展
稀土高分子光致发光材料的研究进展 张秀菊1,2,陈鸣才23,冯嘉春2,李抢满3,贾德民1 (1.华南理工大学,广东广州510640;2.中科院广州化学研究所,广东广州510650;3.中国科学技术大学,安徽合肥230026) 摘 要:综述了稀土高分子光致发光材料的研究基础,比较了不同方法合成的稀土高分子发光材料的结构与性能,介绍了当前该领域的研究进展。 关 键 词:稀土;高分子;配合物;荧光材料 中图分类号:TQ314.266 文献标识码:A 文章编号:1001Ο9278(2002) 05Ο0016Ο05 稀土金属离子作为一种有效的发光中心,在无机 和有机发光材料中已有广泛应用。然而稀土无机材料存在着难加工成型、价格高等问题;稀土有机小分子配合物则存在稳定性差等问题,这些因素限制了稀土发光材料更为广泛的应用。高分子材料本身具有稳定性好及来源广、成型加工容易等特点,如果将稀土元素引入到高分子基质中制成稀土高分子光致发光材料,其应用前景将十分广阔。 稀土高分子配合物发光材料的研究始于20世纪60年代初,Wolff和Pressley[1]以聚甲基丙烯酸甲酯为基质制得稀土荧光材料,发现铕与α噻吩甲酰三氟丙酮的配合物Eu(TTA)3(TTA2α噻吩甲酰三氟丙酮)在高分子基质中发生从配体TTA到Eu3+的能量转移,从而使Eu3+发强荧光。近年来,由于含发光稀土离子的高分子材料兼有稀土离子优异的发光性能和高分子化合物易加工的特点,引起了广泛关注。研究方法基本分为两种:(1)稀土小分子络合物直接与高分子混合得到掺杂的高分子荧光材料;(2)通过化学键合的方式先合成可发生聚合反应的稀土络合物单体,然后与其他有机单体聚合得到发光高分子共聚物,或者稀土离子与高分子链上配体基团如羧基、磺酸基反应得到稀土高分子络合物。以下就这两类稀土络合物作一简单介绍。 1 稀土有机配合物 1.1 稀土β2二酮配合物 三价稀土β2二酮配合物发光研究早在20世纪60年代,曾作为激光材料引起人们的关注。β2二酮与稀土离子配合物的通式表示为: 收稿日期:2002Ο03Ο07 3通讯联系人 R1C O Eu3+ C H H C R2 O 由于在这类配合物中存在着从具有高吸收系数的β2二酮配体到Eu3+、Tb3+等的高效能量传递,从而使得它们在所有稀土有机配合物中发光效率最高,它们与镧系离子形成稳定的六元环,直接吸收激发光并可有效地传递能量。 配合物中中心稀土离子发光过程大致为:配体先发生π3←π吸收,也就是先经过单重态—单重态(S0→S)电子跃迁,再经系间窜越到三重态T1,接着由最低三重态T1向稀土离子振动能级进行能量转移。关于稀土β2二酮配合物的研究综述很多,一般认为[2～5]: ①发光效率与配合物结构的关系相当密切,即配合物体系共轭平面、刚性结构程度越大,配合物中稀土发光效率就越高。 ②配体取代基对中心稀土离子发光效率有明显的影响。R1基团为强电子给体时发光效率明显提高,并有噻吩>萘>苯的影响次序,R2基团为—CF3是敏化效果最强,因为F的电负性高,使得金属2氧键成为离子键。 ③稀土发光效率取决于配体最低激发三重态能级位置与稀土离子振动能级的匹配情况。 ④协同试剂是影响稀土离子发光效率的另一重要因素。 1.2 稀土羧酸配合物 稀土羧酸配合物涉及很多有趣的发光现象,加之羧酸类配体成本远远低于β2二酮类,可望发展成为极具应用前景的发光材料[6,7]。目前羧酸类的配体一般为芳香羧酸,大量的研究发现稀土离子能与生物体内的羧酸及氨基酸分子形成稳定的配合物,这类配合物具有发光时间长、强度高且稳定的特性,对于模拟生命 第16卷 第5期中 国 塑 料Vol.16,No.5 2002年5月CHINA PLASTICS May.,2002
光致发光高分子材料
光致发光高分子材料 摘要：稀土高分子发光材料由于兼具稀土离子发光强度高、色纯度高和高分子材料优良的加工成型性能等优点而倍受瞩目。本文就稀土光致发光材料进行了分类，对其发光特性作了简要介绍，综述了其开发与应用的历史与现状，并介绍了其目前在各个领域的应用产品。 关键词：稀土；高分子；光致发光材料；长余辉材料 1前言 光致发光材料又称超余辉的蓄光材料。长余辉光致发光材料是吸收光能后进行蓄光而后发光的物质。它是一种性能优良，无需任何电源就能自行发光的材料。可利用其制成各种危险标识、警告牌；做成各种安全、逃生标志;在应付突发事件、事故中可发挥巨大的作用。在发生突发事故时，电源往往被切断，这使得许多依靠电源发光照明的安全标志失去了作用，而采用长余辉发光材料的安全标志此时将发挥其特殊的作用。因此长余辉光致发光材料的研究，具有重要的科学意义和实用性[1]。现在我们已开发出很多实用的发光材料。在这些发光材料中,稀土元素起的作用非常大[2,3]根据激发源的不同,稀土发光材料可分为光致发光材料、阴极射线(CRT)发光材料、X射线发光材料以及电致发光材料[4]。本文主要介绍光致发光材料. 2光致发光材料的发光原理[5] 发光材料被外加能量(光能)照射激发后，能量可以直接被发光中心吸收(激活剂或杂质)，也可被发光材料的基质吸收。在第一种情况下，吸收或伴有激活剂电子壳层内的电子向较高能级的跃迁或电子与激活剂完全脱离及激活剂跃迁到离化态(形成“空穴”)。在第二种情况下，基质吸收能量时，在基质中形成空穴和电子，空穴可能沿晶体移动，并被束缚在各个发光中心上，辐射是由于电子返回到较低(初始)能量级或电子和离子中心(空穴)再结合(复合)所致。即当外加能量(光能)的粒子与发光基质的原子发生碰撞而引起它们激发电离。电离出来的自由电子具有一定的能量，又可引起其他原子的激发电离，当激发态或电离态的原子重新回到稳定态时，就引起发光[6]。发光基质将所吸收的能量转换为光辐射，这
稀土聚合物发光材料
稀土聚合物发光材料 李建宇 (北京工商大学化工学院 北京 100037) 摘 要 近年来稀土聚合物发光材料显现出广泛的应用前景,它主要包括两类材料:稀土配合物-聚合物发光材料和长余辉发光塑料。本文介绍掺杂型稀土配合物-聚合物材料用于有机电致发光和荧光塑料的研究状况;评述键合型稀土配合物-聚合物发光材料的几种合成方法;并对长余辉发光塑料作简要概述。 关键词 稀土 聚合物 复合材料 发光材料 由于稀土元素具有独特的电子层结构,稀土化合物表现出许多优异的光、电、磁功能,尤其是稀土元素具有一般元素所无法比拟的光谱学性质,稀土发光材料格外引人注目。稀土发光材料广泛应用于照明、显示和检测三大领域,形成了工业生产和消费市场规模,并正在向其他新兴技术领域拓展,因而稀土聚合物发光材料应运而生,目前它主要分为两类:稀土配合物-聚合物发光材料和长余辉发光塑料。 1 稀土配合物-聚合物发光材料 稀土配合物在发光与显示领域表现出独特的荧光性能,但是往往又因其自身固有的在材料性能方面的缺陷限制了它的应用。制成发光稀土配合物-聚合物复合材料,可以改善它的应用性能,拓宽它的应用范围。制备方法分为两种:掺杂法和键合法。前者实用、简便,但稀土配合物与高分子基质之间相容性差,不可避免地出现相分离和荧光猝灭等现象;后者克服了掺杂型材料中稀土配合物与高分子基质亲和性小、材料透明性和力学性能差等缺点,为获得宽稀土含量、高透光率的稀土高分子功能材料提供了可能,但制备工艺比较复杂。 111 掺杂型稀土配合物-聚合物发光材料 掺杂型稀土配合物-聚合物发光材料,即是直接将发光稀土配合物作为添加成分掺杂于高分子基质中,大多数稀土聚合物发光材料都是这样制备的,在许多领域得到应用。 11111 有机电致发光材料 有机电致发光(organic electroluminescence,OE L) 是目前国际上的一个研究热点,它具有高亮度、高效率,低压直流驱动,可与集成电路匹配,易实现彩色平板大面积显示等优点。人们预言,不久的将来,OE L 将取代无机电致发光和液晶显示的地位,使平板显示技术发生革命。稀土配合物的发射光谱谱带尖锐,半高宽度不超过10nm,色纯度高,这一独特优点是其他发光材料所无法比拟的,因而有可能用以制作高色纯度的彩色OE L显示器。然而,以小分子稀土配合物作为OE L器件的发光层材料存在一个显著缺陷:真空蒸镀成膜困难,器件制备工艺复杂,在成膜和使用过程中易出现结晶,使层间的接触变差,从而影响器件的发光性能和缩短器件的使用寿命。因此,经常将配合物与导电高分子(如聚乙烯咔唑,PVK)掺杂后采用旋涂的方法来制备发光层。为了保证掺杂均匀,须将稀土配合物和PVK共溶于易挥发的有机溶剂(如氯仿)。Zhang等以氯仿为溶剂,将Tb(AH BA)3 (AH BA为邻氨基24十六烷基苯甲酸)掺杂于PVK制备发光层,获得了良好的成膜性能和较为理想的发光亮度。董金凤等将红色荧光配合物Eu(TT A) m (TT A 为α2噻吩甲酰三氟丙酮)与PVK共混,制备单层器件,发光层成膜性能得到改善,器件的稳定性得到提 高。如果直接用Eu(TT A) m制成单层器件,则不能产生电致发光,这是由于配合物的成膜性能差,无法形成均匀致密的薄膜,施加电压后存在很大的漏电流。 陶栋梁等报道了将Tb(aspirin) 3 Phen(aspirin为乙酰水 11 2005年第5期 中国照明电器 CHI NA LIG HT&LIG HTI NG
LED基本知识材料资料
专业试题备考资料 什么是LED和LED的发光原理: LED是light emitting diode的英文缩写,中文名:发光二极管. LED发光二极管是由元素谱中的Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，发光效率越高。 LED的优势特长与在显示屏上的应用: LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关，目前广泛使用的有红、绿、蓝三种。由于LED工作电压低（仅1.5-3V），能主动发光且有一定亮度，亮度又能用电压（或电流）调节，本身又耐冲击、抗振动、寿命长（10万小时），发光效率高,所以在大型的显示设备中，目前尚无其他的显示方式与LED显示方式匹敌。把红色和绿色的LED放在一起作为一个象素制作的显示屏叫双色屏色屏；把红、绿、蓝三种LED管放在一起作为一个象素的显示屏叫三色屏或全彩屏。通常为了工程安装方便,把多个像数点在PCB 电路板上做成 8*16 / 16*16 / 16*32 / 32*32的标准点阵形式,称之为显示模组;为了加强显示屏的结构强度,显示模组将安装于经加强强度的铁箱上面,该箱体还容纳有电源、控制系统、散热系统等装置,并具有防水、防尘、防雷、防震等功能;多个带显示模组和系统的铁箱即构成整个LED显示屏.。 灰度等级: 无论用LED制作单色、双色或三色屏，欲显示图象需要构成象素的每个LED的发光亮度都必须能调节，其调节的精细程度就是显示屏的灰度等级。灰度等级越高，显示的图像就越细腻，色彩也越丰富，相应的显示控制系统也越复杂。一般256级灰度的图像，颜色过渡已十分柔和，而16/32/64级灰度的彩色图像，颜色过渡界线十分明显。所以，彩色LED屏当前都要求做成256/16384级灰度的,这种灰度等级实现的颜色组合与颜色过度已远远超过人眼对彩色分辨能力。 分辨率: 指显示终端在水平和垂直方向上对画面的处理和显示能力，通常用水平方向的有效像素数和垂直方向的有效像素数的乘积，即有效像素总数来表示。 光学术语:
有机高分子荧光材料
有机高分子荧光材料 09级化学化工系化学工程与工艺（2）班徐世贵指导老师：靳文娟 摘要: 有机高分子材料广泛应用于通讯、卫星、雷达、显示、记录、光学计算机、生物分子探针等高科技领域。发光材料可分为无机发光材料和有机发光材料两大类。具体的，无极荧光材料，有机小分子发光材料，有机高分子发光材料金属配合物发光材料，共轭聚合物发光材料等。本文对比分析了各类型荧光材料的特点及应用范围,并对有机荧光高分子材料做了具体讨论，以及展望. 关键字:荧光材料高分子材料方向共聚物
organic polymer materials Abstract: organic polymer materials are widely used in communications,satellite,radar,display,records, optical computers,biological molecules probe and other high-tech areas.Luminescence materials can be divided into inorganic luminescence materials and organic light-emitting materials two kinds big. Specific,electrodeless fluorescent material,small organic molecules luminescence materials,organic polymer light-emitting materials metal complexes luminescence materials,polymer light-emitting materials conjugate etc.This paper analyzes the characteristics of various types of fluorescent material, and application scope of the organic fluorescence polymer materials made specific discussion,and prospected. Key word:fluorescent material copolymer macromolecule material direction
合成材料新型有机高分子材料
合成材料新型有机高分子材料 第八章合成材料 第二、三节合成材料、新型有机高分子材料（命题人：邱常清）姓名________ 班级________ 学号________ 一、选择题 1、现代以石油化工为基础的三大合成材料是（） ①合成氨，②塑料，③医药，④合成橡胶，⑤合成尿素，⑥合成纤维，⑦合成洗涤 剂 A．②④⑦ B．②④⑥ C．①③⑤ D．④⑤⑥ 2、科技文献中经常显现的下列词汇，其中与相关物质的颜色并无联系的是（） A．赤色海潮B．绿色食品C．白色污染D．棕色烟气 3、下列塑料可作耐高温材料的是（） A．聚氯乙烯B．聚四氟乙烯C．聚苯乙烯D．有机玻璃 4、下列物质中，在氧气中完全燃烧，只生成水和二氧化碳的是（） C．蛋白质D．硫化橡胶 5、室内空气污染的要紧来源之一是现代人的生活中使用的化工产品，如泡沫绝缘材料的办公用品、化纤地毯及书报、油漆等不同程度开释出的气体。该气体可能是（）A．甲醛B．甲烷C．CO D．CO2 6、下列材料中属于合成高分子材料的是（）A．羊毛B．棉花C．粘合剂D．蚕丝 7、下列化合物不属于天然有机高分子化合物的是（） A．淀粉B．油脂C．纤维素D．蛋白质
8、下列物质属于塑料的是（） A．有机玻璃B．锦纶C．电木D．白明胶 9、丁列物质属于人造纤维的是（） A．木材B．粘胶纤维C．丙纶D．涤纶 10、下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是（） A．聚乙烯塑料B．聚氯乙烯塑料C．酚醛塑料D．聚苯乙烯塑料 二、填空题 11、塑料的要紧成分是__________，热塑性塑料的特点是_______________________； 热固性塑料的特点是________________________。 12、人造纤维的原料是________，合成纤维的原料是________________。 13、合成橡胶是以________为原料，以________为单体聚合而成的。 14、已知涤纶树脂的结构简式为： 则合成涤纶树脂所需的单体是________________。 15、合成相对分子质量在2000~50000范畴内具有确定结构的有机化合物，是一种新研 究领域。1993年报道：合成了两种烃A和B，其分子式分不为C1134H1146和 C1398H1278。B的结构跟A相似，但分子中多了一些结构为的结构单元。B分子比A分子多了_______(填写数字)个如此的结构单元。
有机高分子材料概述
有机高分子材料概述和发展趋势 陈彪 2011327120112 材料科学与工程11（1）班 摘要：有机高分子材料包括木材、棉花、皮革等天然高分子材料和朔料、合成纤维及合成橡胶等有机聚合物合成材料。它们质地轻、原料丰富、性能良好、用途广泛，因而发展速度很快。塑料、橡胶和合成纤维是有机高分子材料的典型的代表，此外，还有涂料和粘合剂等。 关键词：有机高分子材料；发展趋势 高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的。绝大部分原料单体为有机化合物。在有机高分子化合物中，除碳原子外，其他主要元素为氢、氧、氮等。在碳原子与碳原子之间、碳原子与其他元素的原子之间能够形成稳定的共价键组成高分子化合物。 人们使用高分子材料的历史很早，由于它们质地轻、原料丰富、性能良好、用途广泛，因而发展速度很快，自20世纪20年代以来，就已经发展了人工合成的各种高分子材料。 高分子材料有各种不同的分类方法。例如，按来源可以分为天然高分子材料和合成高分子材料。按大分子主连接结构可分为碳链高分子材料、杂链高分子材料及元素有机高分子材料等。最常用的是根据高分子材料的性能和用途进行分类。 根据性能和用途，高分子材料可分为橡胶、塑料、纤维、粘合剂、涂料、功能高分子材料以及复合材料等不同的类别。 下面以介绍这几大类高分子材料为主。 1橡胶 橡胶是有机高分子弹性化合物。在很宽的温度范围内具有优异的弹性，所以又称为高弹体。按其来源可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。天然橡胶是从自然界含胶植物制取的一种高弹物质。合成橡胶是用人工合成的方法制得的高分子弹性材料。 橡胶具有独特的高弹性，还具有良好的疲劳强度、点绝缘性、耐化学腐蚀以及耐磨性等使它成为国民经济中不可缺少和难以代替的重要材料。 2塑料 塑料是以聚合物为主要成分，在一定条件下可塑成一定形状并且在常温下保持其形状不变的材料，习惯上包括塑料的半成品，如压塑粉等。 作为塑料基础组分的聚合物，不仅决定塑料的类型而且决定塑料的主要性能。一般而言，塑料用聚合物的内聚能介于纤维与橡胶之间，使用温度范围在其脆化温度和玻璃化温度之间。应当注意，同一种聚合物，由于制备方法、条件及加工方法的不同，常常既可作塑料用，也可做纤维用。 塑料是一类重要的高分子材料，具有质地轻、电绝缘、耐化学腐蚀、容易加工成型等特点，其性能可调范围宽，具有广泛的应用领域。 3纤维 纤维是指长度比直径大很多倍，并具有一定韧性的纤细物质。纤维的特点是分子间次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物。 纤维可分为两大类：一类是天然纤维，如棉花、羊毛、蚕丝和麻等，另一类是化学纤维，即用天然或合成高分子化合物经化学加工而制得的纤维。
荧光材料基本知识
1.把各种能量转换为光能的过程主要有两种: 其一是热辐射，其二是发光。 2. 按照激发能的不同可以把发光分类为光致发光（紫外波段发光或真空紫外波段发光激发）、阴极射线发光（电子束流激发）、电离辐射发光（Ｘ射线、γ射线及高能离子激发）、电致发光（直流或交流电场激发）、化学发光（由化学反应能激发）、生物发光（由生物能激发）、摩擦发光（由机械应力激发）等。 3. 发光材料是由作为材料主体的化合物（基质）和选定掺入的少量以至微量的杂质离子（激活剂）所组成，有时还掺入另一种杂质离子作为敏化剂。 4. 荧光，又作“萤光”，是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线或X射线）照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光（通常波长在可见光波段）；而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。在日常生活中，人们通常广义地把各种微弱的光亮都称为荧光，而不去仔细追究和区分其发光原理。 5. 荧光淬灭（fluorescence quenching）又称荧光熄灭或萃灭：是指导致特定物质的荧光强度和寿命减少的所有现象。 6.荧光熄灭剂:引起荧光熄灭的物质称为荧光熄灭剂。如，卤素离子、重金属离子、氧分子以及硝基化合物、重氮化合物、羧基和羰基化合物均为常见的荧光熄灭剂。
7.荧光淬灭的原因很多，机理也很复杂，主要包括：①因荧光物质的分子和熄灭剂分子碰撞而损失能量；②荧光物质的分子与熄灭剂分子作用生成了本身不发光的的配位化合物；③溶解氧的存在，使得荧光物质氧化，或是由于氧分子的顺磁性，促进了体系间跨越，使得激发单重态的荧光分子生在荧光物质分子与猝灭剂分子之间 8.静态猝灭：当基态荧光分子与猝灭剂之间通过弱的结合生成复合物，且该复合物使荧光猝灭的现象称为静态猝灭。 动态猝灭：如果激发态荧光分子与猝灭剂碰撞使其荧光猝灭则称为动态猝灭。 动态猝灭：温度增高，猝灭增强； 静态猝灭：温度增高，猝灭降低。转变至三重态；④当荧光物质浓度过大时,会产生自淬灭现象。 9. 量子效率也称量子收率, 是指荧光物体分子发射的光量子数与吸收的光量子数之比。其大小是由分子结构决定的, 而与激发光源的能量无关。 10.拉曼散射光谱是指分子对入射光所产生使其频率发生较大改变的一种光散射现象。激光拉曼光谱主要的一些特点: (l)每种物质(分子)都有自己完全独立的特征谱线，因此每种物质的特征谱线可以表征这一物质。(2)拉曼谱线的线宽大多数较窄，并且往往都是成对出现的，也就是具有完全相同大小的正负频差。这两条谱线在短波一边的叫做反斯托克斯谱线，在长波一边的叫做斯托
有机高分子材料的发展与应用
有机高分子材料的发展与应用 人类生存繁衍的历史可以说是人类同大自然相互作用、共同发展和不断进化的历史。选择什么样的生存和发展模式以及如何实现它，一直是困扰着人类的重大命题。 文明是人类改造世界的物质成果和精神成果的总和，人类文明社会不断演替至今，大体经历了采猎文明、农业文明、工业文明和后工业文明这几个阶段。人类破坏其赖以生存的自然环境的历史可能同人类文明史一样古老。 关键词：塑料、塑料的定义、塑料的分类、塑料的特征、降解塑料、导电塑料、塑料光纤。 前言：随着塑料工业技术的迅速发展，当前世界塑料总产量已超过1.5亿吨，其用途已渗透到国民经济各部门以及人民生活的各个领域，已和钢铁、木材、水泥并列成为四大支柱材料。但随着塑料工业的发展，它对环境的污染、对生态平衡的破坏已引起了社会的极大关注，为此，高效的塑料回收利用技术和降解塑料的研究开发已成为塑料工业界、包装工业界发展的重要发展战略，而且成为全球瞩目的研究开发热点。 一、塑料的定义 塑料是指以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填加剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。 塑料主要有以下特性：①大多数塑料质轻，化学稳定性好，不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧； ⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。 二、塑料的分类 塑料的分类体系比较复杂，各种分类方法也有所交叉，按常规分类主要有以下三种：一是按使用特性分类；二是按理化特性分类；三是按加工方法分类。 1、按使用特性分类 根据名种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。 ?通用塑料 一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。
稀土高分子荧光材料
稀土高分子荧光材料综述 （苏州大学材料与化学化工学部） 摘要：本文简要归纳了最近一段时期对于稀土高分子荧光材料荧光性能的研究成果。同时通过介绍稀土荧光高分子材料在当下社会生活中的应用阐明了其独特价值。 关键词：稀土；荧光；高分子 Abstract:This paper briefly generalized the latest progress in the research on florescent propertie of the fluorescent polymers containing rare earth elements , and lightened its unique value by introducing its social applications . Key words:Rare earth; Fluorescence; Polymer 近年来，稀土元素已广泛应用于石油化工、玻璃陶瓷、冶金等高新技术领域；而合成高分子是划时代的材料, 与无机材料相比, 它具有原料丰富、合成方便、成型加工容易、抗冲击能力强、重量轻和成本低等许多优点。若能利用稀土离子优异的光、电、磁特性，将其引入高分子基质中，可获得一类高稀土含量的新型的具有优异荧光性能的发光材料, 其应用前景将远远比无机小分子荧光材料来得广阔，因此，稀土高分子荧光材料的研究和开发备受人们关注。 1、稀土高分子荧光材料概念 受到可见光、紫外光、x射线和电子射线等的照射后而发光，其发光在照射后也能维持一定时间的材料称为荧光材料。荧光材料也称为光致发光材料，其本质是光能转换过程，令分子吸收的能量以荧光形式耗散。 有机荧光材料主要包括芳香稠环化合物、分子内电荷转移化合物和某些特殊金属配合物三类。而在金属配合物荧光材料中，稀土型配合物具有重要意义。稀土离子既是重要的中心配位离子，也是重要的荧光物质，广泛作为荧光成分在众多领域获得应用，如电视机屏幕和仪器仪表显示等场合。稀土高分子配合物荧光材料的研究早在20世纪60年代就已经开始。稀土配合物的高分子化方法主要有混合掺杂和直接高分子化两种形式。前者是将小分子稀土配合物与聚合物混合得到高分子荧光材料，后者是通过化学键合的方式先合成稀土配合物单体，然后与其他有机单体共聚得到共聚型高分子稀土荧光材料，或者稀土离子直接与带有配位基团的高分子进行络合反应，直接生成高分子配位的荧光材料[1]。 2、稀土高分子荧光产生的原理 稀土离子吸收了来自紫外光、电子射线等的辐射能后, 可通过3种跃迁之一由基态变为相应的激发态, 再以非辐射衰变至4f n 组态的激发态(亚稳态) , 此能态再向低能态以辐射跃迁时便产生稀土荧光。这3种跃迁是[2]: (1) 来自f n 组态内能级间的跃迁(f→f 跃迁) ; (2) 组态间能级的跃迁(f→d 跃迁) ; (3) 配体向稀土离子的电荷跃迁(电荷跃迁)。 从电子结构来看, 稀土的荧光性能可分为3类:不产生荧光、能产生强荧光、会产生偌荧光。详见表1：
合成有机高分子材料
合成有机高分子材料 ?定义： ?有机合成材料：常称聚合物，如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。 ?有机合成材料的基本性质： ?1、聚合物 ?由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常称为聚合物。例如，聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。 ? ?2、合成有机高分子材料的基本性质 ?①热塑性和热固性。链状结构的高分子材料(如包装食品用的聚乙烯塑料)受热到一定温度时，开始软化，直到熔化成流动的液体，冷却后变成固体，再加热可以熔化。 这种性质就是热塑性。有些网状结构的高分子材料一经加工成型，受热不再熔化，因而具有热固性，例如酚醛塑料(俗称电木)等。 ?②强度高。高分子材料的强度一般都比较高。例如，锦纶绳(又称尼龙绳)特别结实，町用于制渔网、降落伞等。 ?③电绝缘性好。广泛应用于电器工业上。例如，制成电器设备零件、电线和电缆外面的绝缘层等。 ?④有的高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等性能，可用于某些有特殊需要的领域。但是，事物总是一分为二的，有的高分子材料也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。 ?新型有机合成材料： ?1、发展方向新型有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展。 ?2、新型自机合成材料的类型 ?①具自光、电、磁等特殊功能的合成材料； ?②隐身材料； ?③复合材料等： ? ?有机合成材料对环境的影响： ?我们应该辩证地认识合成材料的利弊。 ?1、利： ?a．弥补了天然材料的不足，大大方便了人类的生活； ?b．与天然材料相比，合成材料具有许多优良性能 ? ?2、弊： ?a．合成材料的急剧增加带来了诸多环境问题，如白色污染等； ?b．消耗大量石油资源。 ? ?因此我们既要重视合成材料的开发和使用，更要关注由此带来的环境问题，应开发使用新型有机合成材料，提倡绿色化学。 ?三大合成材料： ?（1）塑料 ?①塑料的成分及分类塑料的主要成分是树脂，此外还有多种添加剂，用于改变塑料制品的性能。塑料的名称是根据树脂的种类确定的。塑料有热塑性塑料和热固性塑