双取代聚乙炔的合成与光学性能研究

摘要

本文首先以肉桂酸(CA)为原料,经过加成反应、消去反应制备苯丙炔酸(PhPA),之后加入氢氧化钠将单体转化成钠盐以降低羧基终止剂的作用。再以烷基化的分子筛MCM-41固载催化剂将钠盐聚合成聚苯丙炔酸钠盐,最后加盐酸将其酸化成聚苯丙炔酸。之后尝试将聚苯丙炔酸作为碳纳米管的分散剂,制备了碳纳米管银复合物。此外,还将聚苯丙炔酸包覆在了银纳米线上,成功制备了包覆的纳米复合材料。
　　 合成二溴苯丙炔酸、苯丙炔酸单体,从溶剂、温度、单体浓度对PhPA的产率进行了探讨,从而得到最佳反应条件。用苯丙炔酸在分子筛MCM-41固载的Pd系催化剂下聚合生成PPhPA,从溶剂、温度、单体浓度和催化剂的浓度等对PPhPA产率进行了探讨,从而得到最佳的反应条件。通过红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(FS)等多种测试方法对聚合物结构进行了表征,2212cm-1处C≡C键伸缩振动特征吸收峰消失形成1602cm-1C=C键伸缩振动特征峰,表明了聚合物的合成,结果显示聚合物分子量能达到19000,具有一定的热稳定性。
　　 碳纳米管在水中不易分散,但是当PPhPA与碳纳米管通过π-π键之间的作用力相吸附后,PPhPA可作为碳纳米管的分散剂进一步提高碳纳米管在水中的分散性,之后加入硝酸银反应完成后再加入硼氢化钠即可还原制得银碳纳米管复合物。将聚苯丙炔酸及纳米银线复合在一块可以制备出具有两者优点的复合材料,寻找最佳的溶剂及聚合物与纳米银线的配比,制备出均匀包覆的聚苯丙炔酸-纳米银线纳米复合材料。通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对包覆的碳纳米管银复合材料及聚苯丙炔酸-纳米银线纳米复合材料进行表征,可以直观的看出聚苯丙炔酸吸附在了纳米银线表面。
　　 本论文最终合成了聚苯丙炔酸,并且在一定程度上提高了分子量。利用聚苯丙炔酸作分散剂将银颗粒包覆在了碳纳米管表面,之后将聚苯丙炔酸包覆在了纳米银线上。