环境响应聚双炔纳米银复合体系的构筑和非线性光学性质的研究.pdf

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1、中国科学技术大学硕士学位论环境响应聚双炔／纳米银复合体系的构筑和非线性光学性质的研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：冷靖高分子化学与物理邹纲副教授二O一二年五月十日文煳嬲UniversityofScienceandTechnologyof。China—Adissertationformaster’SdegreeStudyontheNLOPropertyofEnvironmentalResponsi、EnvironmentalPonslvePolydiacetylene／SilverCompositeSystemAutho

2、r’SName：Speciality：Supervisor：11‘●●●’Finishedtime：JlngLeng一PolymerChemistryandPhysicsAssociateProf．GangZouMay10m，2012中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：签邋签字日期：竺竺：!：!三中国科学技术大

3、学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。／日公开口保密(——年)作者签名：途塑签字日期：塑垒：!：!兰一名．力函司导师签名：么望左墨!竺』签字日期：丝2墨!兰!!至摘要

4、聚双炔／银复合纳米粒子具有比纯聚双炔体系更大的非线性光学系数，其原因是纳米银表面等离子共振导致体系局域场增强而引起三阶非线性系数的增大。因此聚双炔／银复合粒子比纯聚双炔微晶是更为理想的非线性光学材料。由于该复合体系中的纳米银的存在，聚双炔／银复合粒子具有银纳米颗粒特有的偶合效应，当粒子间空间距离发生变化时，由于偶合效应作用，体系的局域场强度也随着改变，由此导致三阶非线性系数也改变。根据这个原理，我们做了相应的研究工作，以聚双炔／银复合粒子为基本三阶非线性光学单元，以响应性聚合物为基体，构筑可以调节复合粒子空间距离的环境响应性体系

5、，最终得到环境响应性的非线性光学材料。我们构筑了两种体系，具体来讲：第一种，根据复合粒子的水溶性特征，先合成了温度及pH值双响应性的水溶性聚合物PNIPAM_b—PAA。然后采用了近些年比较流行的聚合物与纳米粒子的主客体组装结构，主体分子环糊精修饰在聚双炔／银纳米微晶表面，客体分子为聚合物端基的偶氮苯，通过组装作用形成聚合物为壳、复合微晶为核的包合物结构。由于PNIPAM—b—PAA的温度和pH值双刺激响应性，包合物外部聚合物链受刺激塌缩，造成复合微晶之间的聚集从而激发纳米银的偶合效应起到增强非线性光学系数的作用。同时因为PNI

6、PAM—b—PAA聚集状态的可逆回复性，能够让体系受激发的三阶非线性系数也回复，为设计可调制三阶非线性系数的光学材料提供了一种思路。第二种，构筑了偶氮苯／聚双炔／纳米银复合LB膜：偶氮苯聚合物铺膜，聚双炔／银纳米微晶溶液为亚相通过氢键作用让偶氮苯聚合物包覆聚双炔／银纳米微晶形成聚合物掺杂纳米微晶LB膜。因为偶氮苯聚合物的光致异构导致聚合物的偶极矩发生变化，使得体系的非线性减小；而偶氮聚合物的基团移动，带动其周围吸附粒子共同移动，粒子发生聚集使得非线性增强，最终结果是非线性系数增大，即制备出了光照响应，增大非线性系数的复合LB膜体

7、系。关键词：聚双炔纳米银局域表面等离子共振三阶非线性响应性聚合物ABSTRACTAccordingtothepreviousreportsofourgroup，polydiacetylene／silvercompositestructureofnanoparticleshavealargerthird—ordernonlinearsusceptibilitythanthepurepolydiacetylenesystem，thereasonisthatnanosilversurfaceplasmonresonanceleadto

8、asystemoflocalfieldenhancementcausedbythird．ordernonlinearsusceptibilityincreases．Polydiacetylene／silvercompositeparticlesarebetter