二茂铁基手性聚Schiff碱的合成与表征及吸波性能研究

发布时间：2017-10-22 04:22

  本文关键词：二茂铁基手性聚Schiff碱的合成与表征及吸波性能研究

  更多相关文章： 二茂铁聚Schiff碱 手性吸波材料 还原氧化石墨烯 导电性能 吸波性能

【摘要】：手性电磁波吸收材料比较新颖并且具有一些独特的性质。首先,手性物质中的螺旋结构会对电磁波产生影响,引起一种交叉极化现象,借此可以获得更好的电磁波衰减效果;其次,调节手性参数可以达到更好电磁阻抗匹配的效果;除此之外,该种类型的材料对频率的敏感性较低,可以在更宽的频带范围内衰减电磁波。将采用二茂铁手性聚Schiff碱铁盐与还原氧化石墨烯进行复合,可以结合手性和二茂铁有机聚合物及石墨烯的优点,有效的提高复合材料的介电损耗和磁损耗,从而获得吸波强度高、频带更大的新型吸波材料。本论文中主要有以下几个方面的工作:(1)利用Friedel-Crafts反应合成了12种二茂铁甲醛类手性聚Schiff碱及其铁盐,选取其中3种合成相应的非手性二茂铁甲醛类聚Schiff碱及其铁盐;通过聚Schiff碱及其铁盐的红外图谱、元素分析和旋光度,分析聚合物的结构和手性特征;通过凝胶色谱测定聚Schiff碱的重均分子量,分析产物的聚合程度;测定二茂铁甲醛聚Schiff碱铁盐中铁离子的含量并计算相应的配位个数;测定聚Schiff碱及其铁盐的电导率;综合对比后发现手性特征对聚合物的聚合程度、配位铁含量和电导率无明显影响。(2)利用缩聚反应合成了4种1,1-二乙酰基类手性聚Schiff碱及其铁盐;选取其中3种合成了相应的非手性1,1-二乙酰基类聚Schiff碱及其铁盐。通过聚Schiff碱及其铁盐红外图谱、元素分析和旋光度,分析聚合物的结构和手性特征;通过原子吸收测定聚Schiff碱铁盐中铁离子的含量并计算相应的配位个数;测定1,1-二乙酰基类聚Schiff碱及其铁盐的电导率后发现,聚Schiff碱铁盐的电导率比本征态的聚Schiff碱提升了至少3个数量级。(3)采用溶液共混法制备14种手性二茂铁基手性聚Schiff碱铁盐与还原氧化石墨烯(RGO)的复合吸波材料,用同样的方法合成6种相应的非手性二茂铁基聚Schiff碱铁盐/RGO复合吸波材料用于对比分析;分析聚Schiff碱中不同的主链对复合材料电磁参数以及吸波性能的影响,同时相应的非手性复合材料进行对比,研究手性对复合材料吸波性能的影响,实验结果表明手性材料的吸波效果要优于非手性材料,在同一厚度下,手性材料低于-10 dB的频带也比非手性材料的更宽。其中,复合材料CM-PL1B的最大反射损耗为-52.6 dB(厚度2.5 mm、频率10.1GHz)。
【关键词】：二茂铁聚Schiff碱 手性吸波材料 还原氧化石墨烯 导电性能 吸波性能
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O634
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 电磁吸波材料概述9-13
• 1.1.1 吸波材料的工作原理9-10
• 1.1.2 吸波材料的分类10-11
• 1.1.3 常用吸波材料的研究进展11-13
• 1.2 石墨烯复合吸波材料的研究进展13-14
• 1.2.1 石墨烯/聚合物吸波材料研究进展13-14
• 1.2.2 石墨烯/金属吸波材料研究进展14
• 1.3 手性吸波材料的研究进展14-15
• 1.3.1 金属手性微体14-15
• 1.3.2 螺旋碳纤维15
• 1.3.3 手性导电高聚物15
• 1.4 二茂铁基Schiff碱研究现状15-16
• 1.5 本论文研究目的及意义16-17
• 1.6 本论文研究内容17-18
• 第二章 二茂铁甲醛类聚Schiff碱及其铁盐的合成与表征18-45
• 2.1 试剂与仪器18-19
• 2.1.1 实验试剂18-19
• 2.1.2 实验仪器19
• 2.2 实验部分19-28
• 2.2.1 (R)-1,2-丙二胺缩二茂铁甲醛Schiff碱及其铁盐的合成19-22
• 2.2.2 缩(1R,2R)-(-)-1,2-环己二胺二茂铁甲醛聚Schiff碱及其铁盐的合成22-24
• 2.2.3 缩(R)-1,1′-联萘-2,2′-胺二茂铁甲醛聚Schiff碱及其铁盐的合成24-26
• 2.2.4 缩(1R,2R)-(+)-1,2-二苯基乙二胺二茂铁甲醛聚Schiff碱及其铁盐的合成26-28
• 2.3 结果讨论28-44
• 2.3.1 质谱28
• 2.3.2 核磁28-29
• 2.3.3 比旋光度29-31
• 2.3.4 红外光谱31-39
• 2.3.5 元素分析39-41
• 2.3.6 分子量41-42
• 2.3.7 离子含量42-43
• 2.3.8 电导率的测定43-44
• 2.4 本章小结44-45
• 第三章 1,1-二乙酰基二茂铁类手性聚Schiff碱及其铁盐的合成与表征45-59
• 3.1 试剂与仪器45
• 3.1.1 实验试剂45
• 3.1.2 实验仪器45
• 3.2 实验部分45-51
• 3.2.1 缩(R)-1,2-丙二胺聚 1,1-二乙酰基二茂铁Schiff碱及其铁盐的合成45-47
• 3.2.2 缩(1R,2R)-(-)-1,2-环己二胺聚 1,1-二乙酰基二茂铁Schiff碱及其铁盐的合成47-48
• 3.2.3 缩(R)-1,1′-联萘-2,2′-胺聚 1,1-二乙酰基二茂铁Schiff碱及其铁盐的合成48-49
• 3.2.4 缩(1R,2R)-(+)-1,2-二苯基乙二胺聚 1,1-二乙酰基二茂铁Schiff碱及其铁盐的合成49-51
• 3.3 结果讨论51-58
• 3.3.1 比旋光度51
• 3.3.2 红外光谱51-55
• 3.3.3 元素分析55-56
• 3.3.4 分子量56-57
• 3.3.5 离子含量57
• 3.3.6 电导率57-58
• 3.4 本章小结58-59
• 第四章 手性聚Schiff碱铁盐复合材料的制备与性能研究59-77
• 4.1 试剂与仪器59-60
• 4.1.1 实验试剂59
• 4.1.2 实验仪器59-60
• 4.2 复合材料的制备60
• 4.2.1 还原氧化石墨烯的制备60
• 4.2.2 聚Schiff碱铁盐/RGO复合材料60
• 4.3 结果与分析60-76
• 4.3.1 X射线衍射分析60-61
• 4.3.2 电导率分析61-62
• 4.3.3 电磁参数分析62-71
• 4.3.4 吸波性能分析71-76
• 4.4 本章小结76-77
• 第五章 总结与展望77-79
• 5.1 总结77-78
• 5.2 展望78-79
• 参考文献79-85
• 攻读硕士研究生期间论文及专利85-86
• 致谢86-87
• 附录一 二茂铁基双Schiff碱的质谱图87-89
• 附录二 二茂铁基双Schiff碱的核磁图89-91
• 附录三 二茂铁甲醛类复合材料吸波性能图91-94
• 附录四 1,1?二乙酰基二茂铁类复合材料吸波性能图94-95

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本文编号：1076744