《光敏高分子》PPT课件(I)

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1、光敏高分子材料光敏性高分子（photosensitivepolymer,light-sensitivepolymer）又称感光性高分子，是指在吸收了光能后，能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料。而且这种变化发生后，材料将输出其特有的功能。光敏高分子材料概述光敏高分子材料概述化学变化：物理变化：从广义上讲，按其输出功能，感光性高分子包括光导电材料、光电转换材料、光能储存材料、光记录材料、光致变色材料和光致抗蚀材料等本章中主要介绍:光致抗蚀材料：光刻胶光敏涂料光致变色高分子光敏高分子材料机理高分子光物理

2、和光化学原理激发态激发能的耗散量子效率激发态的淬灭分子间或分子内的能量转移过程激基缔合物(excimer)和激基复合物(exciplex)1)高分子光物理和光化学原理高分子光化学polymerphotochemistry：研究高分子物质吸收光子photons，从基态(groundstate)跃迁到激发态excitedstate，激发态分子发生化学反应的一系列光化学过程。高分子光物理polymerphotophysical：研究高分子物质吸光后，从基态到激发态然后发生的一系列物理变化的过程。如光致变色、光导电等。物质吸收

3、光需要特定的分子结构，分子中对光敏感、能吸收紫外和可见光的部分称为发色团(chromophore)。分子中发色团光子能量转移分子内部电子结构改变外层电子可以从低能态跃迁到高能态高能态激发态化学反应物理反应2)激发态激发能的耗散：以发射光的形式耗散能量光化学反应通过其他方式转化成热能激发能的耗散激发态分子基态hν转化Jablonsky光能耗散图S2S1基态vrabcf1icicT2T1(三线态)Phosisciscabc—光吸收过程vr—振动驰豫f1—荧光过程：从激发态直接通过发光回到基态。ic—内部转变（热耗散过程）：

4、通过分子间热碰撞过程失去能量回基态。isc—级间窜跃（非光过程）：从单线态(singletstate)到三线态(tripletstate)或三线态到单线态的转变。phos—磷光过程：从三线态通过发光回到基态的过程。荧光强度入射光强度3）量子效率quantumefficiency：定义：物质分子每吸收单位光强度能量，发出的荧光强度(fluorescenceintensity)与入射光(incidentlightintensity)强度的比值。Φ==F/q.Aq——光源在激发波长处输出的光强度A——分子在该波长处的吸光度(

5、absorbance)芳香族化合物aromaticcompound：脂肪族羰基化合物aliphaticscarbonylcompound：饱和烃类化合物saturatedhydrocabroncompound：量子效率与分子的结构关系密切：芳香性的醛酮：4）激发态的淬灭excitedstatequench：能加速激发态分子衰减到基态或者低能态的过程。5）分子间或分子内的能量转移过程：吸收光子级产生激发态的能量可以在不同分子或者同一分子的不同发色基团之间转移，转移出能量的一方为能量给体，另一方为能量受体。激基缔合物：处于

6、激发态的分子和同种处于基态的分子相互作用，生成的分子对。可发生在分子内部，即处于激发态的发色基团同同一分子上的邻近发色团形成，或在结构上不相邻，但是高分子的折叠作用而处于附近的发色团间。激基复合物：处于激发态的物质和另一种处于基态的物质相互作用，生成的物质。6）激基缔合物(excimer)和激基复合物(exciplex)：7）光引发剂和光敏剂：光敏剂photosensitizer：光敏剂吸收光能跃迁到激发态，然后发生分子间或分子内能量转移，将能量传递给另一个分子，光敏剂回到基态。光引发剂photoinitiator：光

7、引发剂吸收光能跃迁到激发态，激发态能量高于分子平均断裂能量时，断键产生自由基，引发反应，Is被消耗。光敏高分子的分类：（1）光敏涂料：当聚合物在光照射下可以发生光聚合或光交联反应，有快速光固化性能。（2）光成像材料（光刻胶photoresist——印刷线路板、印刷板）在光的作用下可以发生光化学反应（光交联或降解），反应后溶解性能发生显著变化的聚合材料，具有光加工性能，可以作为成像体系的光敏材料。（3）高分子光稳定剂polymerphotostabilizer：能大量吸收光能，并以无害方式将其转化成热能，以阻止聚合物材料

8、发生降解和光氧化反应，用于具有抗老化作用的材料。（4）高分子荧光剂polymerfluorescer（高分子夜光剂）有光致发光功能的光敏高分子材料是荧光或磷光量子效率较高的，可用于各种分析仪器和显示器件的制备。PPP（5）光能转换lightenergyconversion能吸收太阳光，并具有将太阳光能转化成化学能或电能的装置。其中