稀土/高聚物杂化材料的制备及发光性能的研究

本论文旨在开发能使无机材料和有机材料的功能互补、协同优化的无机/有机复合发光材料的制备方法，并研究其发光性质，以发展一类新型的高性能发光材料。首先基于无机组份与有机组份的物理和化学性质的差异，采用能保持其性质均不改变的低温软化学合成法-溶胶-凝胶技术，无机组份选择具有优良光、热稳定性的SiO_2，有机组份选择具有和无机SiO_2相似折射率和优良力学性能的丙烯酸类如甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，采用两步溶胶-凝胶法和在交联剂3-(三甲氧基硅)丙基甲基丙烯酸酯(MSMA)存在下快速制备了两种杂化基质材料SiO_2/P(MMA-MSMA)和SiO_2/P(HEMA-MSMA)。由于使用两步溶胶-凝胶法，大大缩短了溶胶的成胶时间，所得杂化材料具有良好的光学透明性。实验结果表明，在基质材料中形成了无机网络和聚合物网络，无机相和有机相之间存在着强的化学键，两相间无明显的界面，即形成了互穿网络，粒子的尺寸在100 nm以内，属于纳米材料。由于原位聚合物与无机SiO_2基质同时生成，不仅使杂化基质材料具有一定的韧性，而且可有效降低无机SiO_2凝胶基质的热聚集和光损耗，是制备复合发光材料的优良基质材料。由于TiO_2基质具有较低的声子能量(可降低发光组份的非辐射跃迁几率)，也是一种良好的基质材料。研究了在DMF存在下透明TiO_2凝胶基质的快速制备方法。由于DMF上的氮原子可和Ti-OH上羟基形成氢键，从而大大降低了钛酸丁酯的水解速率，避免了钛酸丁酯直接水解时沉淀的出现，通过调节DMF的用量，可以在不同时间内制备透明的TiO_2凝胶。凝胶经热处理后，其结构从无定型态转变为锐钛矿相，经800℃热处理后己全部转变为会红石相。此制备方法不仅快速，而且比现有的溶胶-凝胶法制备金红石相TiO_2的温度至少降低了200℃。基于高分子聚合物聚乙烯醇缩丁醛(PVB)具有良好的成膜性能，采用旋转涂敷法制备了SiO_2/PVB杂化膜，通过调节溶胶的粘度和匀胶的速度，可以制备不同厚度的薄膜，为杂化发光膜的制备提供了依据。基于1,1,4,4-四苯基-1,3-丁二烯(TPB)在蓝光波段其有优良的发光性能，制备了掺杂TPB的SiO_2凝胶，并研究其在溶胶-凝胶过程中光谱性质的变化。由于凝胶基质的“笼保护”效应，掺杂于溶胶-凝胶基质中的TPB具有较高的热稳定性，其热分解温度达460℃。TPB具有较高的猝灭浓度，相对于它的氯仿溶液，TPB在凝胶基质中猝灭浓度提高2～3个数量级。另外，在凝胶基质中比其在氯仿溶液中具有较长的荧光寿命，这对于此类发光材料的实用化具有重要意义。基于基质的组成、微结构及化学环境，可影响发光组份之间的相互作用和能量传递规律，制备了双掺UO_2~(2+)和Eu~(3+)的TiO_2凝胶。由于在TiO_2凝胶基质中Eu~(3+)的激发光谱和UO_2~(2+)的发射光谱具有较大的光谱重叠，研究了它们之间的能量传递机制。实验结果表明，在TiO_2凝胶中，存在着UO_2~(2+)向Eu~(3+)的能量传递过程，其能量转移效率和能量转移速率随Eu~(3+)浓度的增大而增大。通过对Stern-Volmer曲线的分析，得出Eu~(3+)对UO_2~(2+)荧光的猝灭机制主要为稳态猝灭机制，此研究为丌发新的发光材料提供了科学依据。为克服传统溶胶-凝胶法制备光功能材料时预先掺杂法的缺点和局限，缩短制备光功能材料的周期，基于溶胶-凝胶水解、缩聚的特点和稀土配合物的形成规律，首次提出应用两步溶胶-凝胶法于SiO_2基质中快速原位合成了稀土配合物的方法。它是即在用盐酸作为酸性催化剂水解一定时间的溶胶中，加入六次甲基四胺作为碱性催化剂。六次甲基四胺的加入，一方面，加快了凝胶的形成，另一方面，使溶胶的介质逐步适合配合物的形成，最终在凝胶基质的形成中原位合成了稀土配合物。由于采用两步溶胶-凝胶法，缩短了凝胶时间，可在数小时内制备出透明含原位配合物的湿凝胶。采用荧光光谱、吸收光谱、IR光谱及荧光寿命测量等手段，对原位合成稀土配合物的过程进行了跟踪表征。实验结果表明，对于水杨酸-Tb~(3+)配合物的原位合成，在溶胶阶段无配合物的形成，此时，水杨酸向Tb~(3+)的能量传递属于分子间能量传递过程，即扩散控制的碰撞过程；在湿凝胶中，Tb~(3+)与水杨酸形成了配合物，在紫外光激发下，通过水杨酸向Tb~(3+)的分子内能量转移，发出Tb~(3+)强烈的特征荧光。此复合光功能材料制备技术，具有一定的创新性和实用价值。应用上述两步溶胶一凝胶法于SiO_2及SiO_2/聚合物杂化基质中快速原位合成了稀土β-二酮、芳香羧酸及杂环配体phen配台物，并制备了稀土配合物SiO_2/PVB杂化发光薄膜。原位稀土配合物在紫外光激发下发出其相应稀土离子的特征谱线，和纯配合物相比，其激发光谱变为-不对称的宽带，发射光谱表现出较少的劈裂：山于杂化基质的保护作用，原位合成的稀土配合物具有较好的光稳定性和热稳定性；由于原位合成的配合物被固定于基质的微孔中，在IR光谱上，其相关振动吸收较弱；配合物的名义掺杂在0.6 mol%时，发光强度随掺杂浓度的增加而增加，无浓度猝灭现象；SEM表明，含有原位合成的配合物的材料，具有一定的均匀性，粒子尺寸在纳米级范围。为发展多种无机基质稀土有机配合物光功能材料的复合技术，拓宽无机/有机光功能材料的制备方法，首次采用离子交换法将稀土配合物Eu(DBM)_3phen和Tb(AA)_3phen嵌入到层状化合物α-磷酸氢锆(α-ZrP)中，制备了嵌有稀土配合物的组装体，并研究了组装体的光物理性质。基于层状化合物的结构特点，首先将对甲氧基苯胺(PMA)嵌入层状化合物中，得到预组装体，使层间距变大，然后再通过离子交换的方式，制得含有稀土配合物的组装体。XRD光谱和紫外-可见吸收光谱证明配合物组装进了层状化合物中。在紫外光激发下，组装体发出相应稀土离子的特征谱线；和纯配合物粉末相比，其激发光谱发生一定的蓝移，而其发射光谱则表现出较少的劈裂；由于基质的保护作用，组装体中的配合物具有较高的荧光寿命和发光效率。研究、制备了改性MCM-41与稀土配合物Eu(DBM)_3phen的复合组装体发光材料，并研究了组装体的发光性质。由于羟基的高能振动将极大地猝灭稀土离子的荧光发射，所以采用3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-[(3-三乙氧基硅)]丙基乙二胺和4-(三乙氧基硅)丁氰三种硅烷化试剂对介孔分子筛MCM-41内壁羟基进行了修饰。组装体在紫外光激发下发出稀土离子的特征谱线，经氨丙基三乙氧基硅烷改性后的组装体，其发光强度约为未改性MCM-41前组装体的9倍，说明了经改性后，减少了基质中的羟基含量，降低了因羟基的高能振动而引起的非辐射跃迁几率，提高了组装体的荧光强度；对不同的改性剂的改性效果的研究表明，经4-(三乙氧基硅)丁氰改性、N-[(3-三乙氧基硅)]丙基乙二胺改性和3-氨丙基三乙氧基硅烷改性MCM-41改性后的的组装体的荧光强度依次增加，同时，稀土离子在其中的荧光寿命也依次增加。以上复合技术为研究和开发具有高效、长寿命的复合发光材料提供了新的可能。为满足不同条件下材料的要求，选择具有优良发光性能的稀土配合物，将其引入P(MAA-St)共聚物的合成过程中，制备了质轻、透明性好的掺杂有稀土配合物的透明发光树脂，并研究了发光树脂的光物理性质。透明发光树脂具有良好的透光性，密度在1.2 g/cm~3；在紫外光照射下，树脂发出稀土离子强烈的特征荧光，在掺杂浓度不大于4wt%时，发光强度随掺杂浓度的增大而增大。稀土配合物在发光树脂中较其在乙醇溶液中具有较长的荧光寿命。与其相应的纯配合物的乙醇溶液相比，稀土配合物在发光树脂中的周围环境极性增大，格位对称性升高。

添加剂对EO/THF共聚醚聚氨酯热氧降解的影响

采用FT-IR及NMR技术研究固化催化剂、增塑剂、抗氧剂及聚醚二元醇结构对聚醚聚氨酯热氧降解过程的影响． 增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)在聚醚聚氨酯热氧降解过程中起阻降作用． 而固化催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和三苯基铋(TPB)对聚醚聚氨酯的热氧降解有着截然不同的影响． 以聚乙二醇(PEG)为聚醚二元醇的聚醚聚氨酯与环氧乙烷/四氢呋喃(EO/THF)共聚醚聚氨酯具有相似的降解机理；DBP增塑时PEG聚醚聚氨酯比共聚醚聚氨酯具有较低的热氧稳定性，而硝酸酯增塑时PEG体系比共聚醚体系表现出较高的热氧稳定性.

Studies of catalyzed reaction mechanism between co-polyether (THF/EO) and N-100 by NMR - Interaction and complex formation between reactants and catalysts

To elucidate the mechanism of the catalyzed reaction of co-polyether (EO/THF) with N-100, the interaction and complex formation between reactants and catalysts were investigated by means of NMR spectroscopy. It is shown that the resonance peak of isocyanate carbon splits into two parts when the solutions of N-100 and co-polyether were mixed. The disappearing of proton resonance peak of hydroxyl group in NMR spectra when dibutyltin dilaurate(DBTDL) were added to the copolyether(THF/EO) solution indicates the complex formation, This interaction appears to be a bonding of tin to the oxygen of hydroxyl and make the hydrogen of the hydroxyl group very mobile and active, then exchange with other protons, In the case of triphenyl bismuth(TPB), the high field shift and intensity enhancement of proton peak were observed, which suggest a nucleophilic attack of the bismuth to the hydroxyl hydrogen.

Catalytic mechanisms of triphenyl bismuth, dibutyltin dilaurate, and their combination in polyurethane-forming reaction

The catalytic mechanisms of triphenyl bismuth (TPB), dibutyltin dilaurate (DBTDL) and their combination have been studied in a model polyurethane reaction system consisting of copolyether (tetrahydrofuran-ethyleneoxide) and N-100; NMR spectroscopy was used to detect the associations between reactants and catalysts. A relatively stable complex was shown to be formed between hydroxyl and isocyanate; the catalysts showed different effects on the isocyanate-hydroxyl complex, therefore resulting in different curing characteristics. The formation of hydrogen bonding between the complexed hydroxyl and other hydroxyl or the resulting urethane provided an ''auto-catalysis'' to urethane formation. DBTDL destroyed the isocyanate-hydroxyl complex before catalyzing the reaction through the formation of a ternary complex, whereas TPB was able to activate the isocyanate-hydroxyl complex directly to form urethane. The reaction catalyzed by the combination of TPB and DBTDL gained advantages from the multiple catalytic entities, i.e., TPB, DBTDL, and a TPB-DBTDL complex. (C) 1997 John Wiley & Sons, Inc.

四氢呋喃/环氧乙烷共聚醚与N-100固化反应机理(Ⅰ)──NMR研究催化活性与反应物的相互作用

采用高分辨核磁共振方法研究聚醚聚氨酯脲反应体系中四氢呋喃／环氧乙烷共聚醚和固化剂N－100及催化剂之间的相互作用．结果表明共聚醚的羟基和N－100的异氰酸酯基因之间存在相互作用，能够形成一种相对稳定的络合物．催化剂二月桂酸二丁基锡（DBTDL）能与共聚醚的羟基氧络合，从而使羟基氢活化；催化剂三苯基铋（TPB）及其乙氧基取代的衍生物与共聚醚羟基氢之间存在弱氢键作用．其强度随TPB乙氧基衍生物的碱性增强而增大．当DBTDL和TPB同时存在于反应体系中时，羟基上的氧和氢均被活化，表现为协同作用.

大学生求职行为与社会关系对就业结果的影响

求职过程是人生的一个重要阶段，对大学生来说，毕业后的第一份工作具有不同寻常的意义。本研究在计划行为理论和社会资本理论指导下，6个月内，分3个阶段对全国5所高校的1200名（最终保留434名）大四毕业生进行追踪研究，总体研究结果证明，计划行为理论在中国大学生求职行为研究中具有适用性，通过完善主体规范与行为控制感的测量方法，TPB变量对中国大学生求职行为的方差解释率达到54%，并证明主体规范对求职行为有直接预测作用。 通过对比求职行为与社会关系对求职结果和就业质量的影响，结果表明，社会关系对求职期有显著的负向预测作用，对专业与职位的匹配度、工作满意度有显著的正向预测作用，而求职行为对这三项就业结果指标没有显著的预测作用，求职行为只在面试数量上的预测力强于社会关系的预测力。