有机光电功能材料讲座第三讲.ppt

单重态氧是氧的一种活性状态。它比基态氧的能量要高。在有机光氧化反应中占有重要位置。它可和ene类化合物反应，形成氢过氧化物。它可和富电子烯烃反应，生成dioxetane.它在高分子光氧化中起到重要作用。高分子单重态氧敏化剂可通过多种方式实现敏化剂的高分子化.化学反应法和离子交换法都可实现.如下式:敏化剂的高分子化有如下好处:可以重复使用.敏化剂易于和反应产物,原料等分离.但高分子化后、是否能提高敏化效率,则不能肯定.有人认为能提高效率。理由是:因存在高分子链上存在能量迁移，因此能适当提高效率.01高分子链上的能量迁移Energymigration02一般以聚芳烯烃（如聚苯乙烯，聚乙烯基萘等）为骨架的高分子敏化剂，存在着能量迁移的现象,如下图:这也是一种简单的功能高分子材料.可用于不同方面，如用作1化妆品，防晒剂，稳定剂等。紫外吸收剂一般具有下列结构和互变异构的耗能反应:2MechanismofdissipationofenergyforanUVabsorberwithanintramolecularhydrogenbond.J.Mater.Chem.,2006,16,(22),2165-2169邻羟基苯并三氮唑型UV吸收剂引入的目的为的是使稳定剂化合物在高分子体内不易分相或离浆析出.可较长时间的保存在高分子内部，发挥稳定作用.上图中的R可以是长的碳氢化合物链.叔碳原子上的氢易被氧化脱去生成氢过氧化物。所以聚丙烯极易损坏，必须加入紫外吸收剂－如UV-531等市场上的塑料编织袋就是以加有UV-531的聚丙烯制成的。静电复印材料－美国Xerox公司发明。以硒为材料——利用Se的光导性能，实现静电复印。有机（或高分子）静电复印技术是利用光诱导电子转移来实现静电复印的。举例如下：聚乙烯咔唑（Polyvinylcarbazol)——电子给体三硝基芴酮为电子受体。例4高分子光敏释放体系01（Photo-releasesystems)02如药物的缓释是一个颇受重视的科学问题。03在含有光敏基团的高分子薄膜中,加入拟释放的小分子化合物,在光照下可引起释放速度的变化。04如下列含偶氮基的高分子化合物:05药物的控制释放*药物的控制释放是一个01重要的科学问题02光敏释放是其中的课题之一。03这表明光照可引起分子结构的变化；进而引起膜结构的变化，使膜内物种释放速度发生改变。02在下图中可以看到：因偶氮基的光异构化可引起吸收光谱发生甚大的变化.01从反式向顺式转变，引起结构疏密程度的变化如在含偶氮基的高分子膜中、加入小分子萘乙酸。测定该高分子膜在溶液中释出的萘乙酸的速度、随光照时间的变化,可得下图结果。利用降冰片二烯(Norborndiene)的光－价键异构化而转变为四环烷(Quadricyclane)高能化合物的反应如下:光/热转换太阳能贮能装置01太阳能贮能体系的装置02STEP01STEP02由于降冰片二烯的吸收光谱处于较短波长350nm,因此,为充分利用阳光，必须添加光敏剂.即先通过咔唑，吸收长波阳光，再经能量转移，引起降冰片二烯激发，1使发生价键异构化，生成四环烷，实现贮能反应。2光/化学转换体系:即四组分光分解水制氢体系的高分子化.TiO2液结光电化学电池，存在下列几类光/电转换体系Solarutilization—有机光生伏打电池等。半导体光电池;如单晶硅光电池，Photodecompositionofwater例6太阳能利用——光解水制氢体系的高分子化通过在高分子链上的合理排布,使各部件间有适当的距离,有利于电子转移过程的进行.*光折变体系是一类光信息记录材料.它是通过四个步骤:1.光生载流子的产生,2.载流子的输运,3.空间电荷场的建立,4.折光系数的转变.而实现记录。因此在有机光折变材料中，相应的必须存在四个部分:光敏剂—用以获得谐生电荷对（激子）.光导和电荷传输部分陷阱中心—实现电荷分离电光效应部分—因建立电场而引起光学性质的改变.才能达到信息记录的目的.光功能高分子材料是以光为驱动力的功能材料体系。在初始阶段，人们称之为：01光响应性高分子材料02（Photoresponsematerials）03近年来出现的——在信息科学和IT工业中有着巨大意义的