功能高分子材料光敏高分子材料
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1. 哪些结构或基团具有光敏活性?(1)具有光敏活性的结构有:PN 结、羰⾮那烯-2,3-⼆腈⻣架、树脂等;(2)具有光敏活性的基团有:偶氮基、重氮基、叠氮基、烯基、⾁桂酰基、⾁桂叉⼄酰基、苄叉苯⼄酮基、苯⼄烯基吡啶基、α-苯基⻢来酰亚胺基、丙烯酸酯基、卟啉类低聚物(⽐如⾎卟啉、原卟啉、铁卟啉等)、呫吨类染料(⽐如荧光素、曙红、藻红、玫瑰红等)、⼀些特定的醌类化合物(⽐如苝醌类 PQP)等。
2. 光化学反应包括哪些反应?光化学反应范围很⼴,分为化合、分解、氧化、还原等化学反应,主要有光合作⽤和光解作⽤两种,其次还有光交联、光聚合、光氧化还原、光⼆聚、光分解、光异构化反应等。
(1)有机合成中的光化学反应有机合成中常⻅的光化学反应有光氧化反应、光还原反应、光聚合反应和光取代反应等。
①光氧化反应是在光照射、光敏剂作⽤下,有机物分⼦与氧繁盛的加成反应。
②光还原反应是在光催化下,有机物分⼦从供氧体中抽取氢分⼦⽽发⽣的还原反应。
③光聚合反应是单体分⼦借光的引发(或⽤光敏剂)活化成⾃由基⽽进⾏的连锁聚合。
④光取代反应常⻅的是脂肪烃的光滤代制氯代烃。
(2)环境化学中的光化学反应环境化学中的光化学反应主要有光氧化反应、光降解反应和光氧-微⽣物降解反应。
①光氧化降解反应是在光作⽤下,氧化将有机物分⼦如芳醛、芳醇和芳烃氧化为氢过氧化物。
②光氧-微⽣物降解反应需要具有光敏基团或易与微⽣物作⽤的结构。
3. 感光⾼分⼦应具备哪些性能?(1)图像特性:感光度,分光感光度,解像⼒,反差,显影性,S/N ⽐,光照时空⽓的影响;(2)涂层特性:粘着性,膜厚均⼀性,尺⼨稳定性,柔软性,⽓孔,易成膜性,耐药品性,耐电镀性,耐热性,耐⽓候性,耐刷性,印刷油墨粘附性 ;(3)化学特性:保存稳定性,组成均⼀性,不纯物含量,⽓味,安全性,易得性,可加⼯性,经济性⽔分含量,废料处理简单。
浅谈:功能高分子材料分类与性能应用功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
通常,人们对特种和功能高分子的划分普遍采用按其性质、功能或实际用途划分的方法,可以将其分为八种类型。
1、反应性高分子材料包括高分子试剂、高分子催化剂、高分子染料,特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。
2、光敏性高分子材料包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料、非线性光学材料、光电材料及光致变色材料等。
3、电性能高分子材料包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料及其他电敏感性材料。
4、高分子分离材料包括各种分离膜、缓释膜和其他半透明膜材料、离子交换树脂、高分子絮凝剂、高分子螯合剂等。
5、高分子吸附材料包括高分子吸附树脂、吸水性高分子等。
6、高分子智能材料包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH值、压力感应材料等。
7、医用高分子材料包括医用高分子材料、药用高分子材料和医用辅助材料等。
8、高性能工程材料如高分子液晶材料、耐高温高分子材料、高强度高模量高分子材料、阻燃性高分子材料、生物可降解高分子和功能纤维材料等。
常见的几种功能高分子材料离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。
经过各种官能化的聚苯乙烯树脂,含有H 离子结构,能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂,含有OH-离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。
它们主要用于水的处理。
离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水炎化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
高分子催化剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。
它具有魔法般的催化性能,反应在常温、常压下进行,催化活性极高,几乎不产生副产物。
近十年来,国内外多有研究用人工合成的方法模拟酶,将金属化合物结合在高分子配体上,开发高活性、高选择性的高效催化剂,这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。
光敏高分子材料1. 概述光敏高分子材料是一种特殊的高分子材料,它具有对光的敏感性,能够在受到光的照射后发生一系列化学或物理变化。
这种材料具有广泛的应用潜力,在光学、光电子学、生物医学等领域得到了广泛的关注和研究。
2. 光敏高分子材料的分类根据光敏高分子材料的结构和机理,可以将其分为以下几类:2.1 光致变色材料光致变色材料能够在受到光照后改变其颜色,这种变色效应是由于材料内部的化学或物理结构发生了改变所致。
光致变色材料有着广泛的应用,如液晶显示屏、光学存储介质等。
2.2 光敏聚合物光敏聚合物能够在受到光照后发生聚合反应,从而改变其物理或化学性质。
这种材料常用于光刻工艺、光刻胶、光纤光缆等领域。
2.3 光敏降解材料光敏降解材料可以在光照下发生分解反应,从而改变物质的性质或失去其功能。
这种材料常用于药物递送系统、可降解材料等领域。
2.4 光敏流变材料光敏流变材料在受到光照后会发生形态变化,从而改变其流变特性。
这种材料常用于可调谐光学器件、人工肌肉等领域。
3. 光敏高分子材料的制备方法光敏高分子材料的制备方法多种多样,以下是几种常见的方法:3.1 光化学方法光化学方法是通过光照下进行化学反应来制备光敏高分子材料。
这种方法可以控制反应的位置、速率和产物,具有较高的选择性和灵活性。
3.2 光修饰方法光修饰方法是将已有的高分子材料用光敏分子进行修饰,从而赋予材料光敏性。
这种方法无需从头合成材料,节省了制备成本。
3.3 模板聚合方法模板聚合方法是在模板分子的作用下进行聚合反应,制备具有特定结构和功能的光敏高分子材料。
这种方法可以控制材料的形貌和性能。
4. 光敏高分子材料的应用领域光敏高分子材料具有广泛的应用潜力,以下是几个典型的应用领域:4.1 光刻工艺光敏高分子材料可用于光刻工艺中的光刻胶,用于制备微电子器件。
其优点是可调谐性好、制备成本低,能够满足不同工艺需求。
4.2 光学存储介质光敏高分子材料可用于制备光学存储介质,实现信息的写入和读出。
功能高分子材料知识点功能高分子材料是一类具有特定功能或应用价值的高分子材料。
它们在现代科技、工程和生活中扮演着重要角色。
本文将介绍功能高分子材料的定义、分类以及常见的知识点。
一、定义功能高分子材料是指那些具有特殊功能或特定应用价值的高分子材料。
传统的高分子材料主要用于作为结构材料,具有良好的力学性能和化学稳定性。
而功能高分子材料则在此基础上引入了其他特殊功能,如光、电、热、磁、生物等功能,以满足不同领域的需求。
二、分类功能高分子材料可以根据其特殊功能和应用领域进行分类。
以下是常见的功能高分子材料分类:1. 光功能高分子材料:如荧光材料、光存储材料、光敏高分子材料等。
这些材料在光学器件、显示器件和光催化等方面具有重要应用。
2. 电功能高分子材料:如导电高分子材料、电致变色材料、电解质材料等。
这些材料可用于电子器件、储能装置和可穿戴设备等领域。
3. 热功能高分子材料:如热敏高分子材料、热稳定材料等。
这些材料在火焰阻燃、温度传感和热能转化等方面具有重要应用。
4. 磁功能高分子材料:如磁性高分子材料、磁性流体材料等。
这些材料在信息存储、医学诊断和磁性传感等方面有广泛应用。
5. 生物功能高分子材料:如生物降解材料、生物传感材料等。
这些材料在医学领域、环境保护和食品包装等方面具有重要应用。
三、知识点功能高分子材料的研究领域非常广泛,以下是其中一些常见的知识点:1. 结构与性能关系:功能高分子材料的特殊功能与其结构密切相关。
研究材料的分子结构和宏观性能之间的关系,可以指导材料的合成和应用。
2. 合成方法:功能高分子材料的合成涉及到多种方法,如化学合成、物理改性和生物合成等。
不同的合成方法会对材料的性能产生不同影响。
3. 表征技术:了解功能高分子材料的结构和性能需要借助于各种表征技术,如光谱分析、热分析和电子显微镜等。
掌握这些表征技术对于研究功能高分子材料至关重要。
4. 应用领域:功能高分子材料在各个领域都有广泛应用。
第一章绪论性能:材料对外部作用的抵抗特性。
高性能高分子材料:对外部作用有特别强的抵抗能力的高分子材料。
功能高分子材料:是指当有外部刺激时,能通过化学或物理的方法做出响应的高分子材料。
(具有特殊物理化学性质的的材料)通用(常规)高分子材料:应用面广、量大,价格较低。
eg:纤维、塑料、橡胶、涂料、粘合剂。
特种高分子材料:功能高分子材料属于特种高分子材料最早的功能高分子是合成的酚醛型离子交换树脂。
一般采用按其性质、功能或实际用途对功能高分子材料进行分类:1. 反应型高分子材料(包括高分子试剂、高分子催化剂等;)2. 光敏型高分子(包括光稳定剂、光刻胶、光致变色材料等。
)3. 电性能高分子材料(包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料以及其他电敏感性材料等。
)4. 高分子分离材料(包括各种分离膜、缓释膜和其他半透性,膜材料、离子交换树脂、高分子螯合剂、高分子絮凝剂等。
)5. 高分子吸附材料(高分子吸附性树脂、高吸水性高分子、高吸油性高分子等。
)6. 高分子智能材料(高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH、压力感应材料等。
)7. 医药用高分子材料(医用高分子材料、药用高分子材料和医药用辅助材料等。
)8. 高性能工程材料(高分子液晶材料,耐高温高分子材料、高强高模量高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纤维材料、生物降解高分子等。
)!!!功能高分子材料的制备策略功能型小分子材料的高分子化、已有高分子材料的功能化、多功能材料的复合。
功能型小分子材料的高分子化的实现途径:①化学键连接的化学方法,如共聚、均聚等(举例1:丙烯酸,可用于制备离子交换树脂、高吸水性树脂等。
举例2:含双键的环氧丙烯酸酯,广泛用于制备功能性粘合剂。
)②物理方法,如共混、吸附、包埋等。
(维生素C微胶囊)(1)带有功能型基团可聚合单体的聚合法——包括两步骤。
(a)在功能性小分子中引入可聚合基团,或在含有可聚合基团单体中引入功能性基团;(b)进行均聚或共聚反应生成功能聚合物。
功能高分子光敏高分子材料功能高分子光敏材料是一类具有独特光学性能的高分子材料。
它们能够根据光的激发而表现出特定的物理和化学性质,可应用于激光技术、光电子器件、光学存储器、光纤通信等领域。
下面将介绍几种常见的功能高分子光敏材料及其应用。
第一种是光聚合型高分子光敏材料。
这类材料能够通过紫外线或可见光的照射而发生链式聚合反应,形成高分子聚合物。
它们具有良好的溶解性、可塑性和光学性能,能够在光敏体中形成图案,并通过光聚合反应实现微纳米结构的制备。
这种材料常被应用于微电子器件、微透镜、微流控芯片等领域。
第二种是内照射型高分子光敏材料。
这类材料在紫外光的照射下能够产生具有活性的能量器件,从而引发光致反应。
它们通常用于光纤通信、光学存储器、激光印刷等领域。
内照射型高分子材料具有响应速度快、能耗低、可重复使用等优点,使得其在信息存储与处理、光学传感等领域具有广阔的应用前景。
第三种是光捕捉型高分子光敏材料。
这类材料可以吸收光能并将其转化为化学能或电能。
例如,光电池材料能够通过吸收可见光或太阳光的能量,将其转化为电能。
这种材料在可再生能源和光化学催化等领域有着广泛的应用。
第四种是光控制型高分子光敏材料。
这类材料能够在光的刺激下发生可逆光学响应,实现形状、光学性能以及自组装行为的可逆调控。
它们常被应用于光学器件、光学存储器以及可编程光子学等领域。
这种材料的可调控性和可重复性使其具有广阔的应用前景。
除了以上提到的几种功能高分子光敏材料外,还存在许多其他类型的高分子光敏材料,如光致变色型、光敏粒子型、光敏纳米材料等。
每种材料具有不同的特点和应用领域,但它们共同具有光敏性,能够在光的刺激下发生特定的物理或化学变化。
综上所述,功能高分子光敏材料是一类具有光敏性能,能够在光的照射下产生特定物理或化学变化的高分子材料。
它们在激光技术、光电子器件、光学存储器、光纤通信等领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展,功能高分子光敏材料的研究和应用将会得到更加广泛的关注和应用。
功能高分子材料有哪些
功能高分子材料是一类性能优异、具有特定功能的高分子材料,它们在各个领域都有着重要的应用价值。
下面将介绍一些常见的功能高分子材料及其特点。
首先,我们来谈谈功能高分子材料中的一种——聚合物凝胶材料。
聚合物凝胶材料是一种具有三维网状结构的高分子材料,其特点是具有大量的孔隙结构,表面积大、吸附性能好、机械性能优异。
由于其孔隙结构的特殊性质,聚合物凝胶材料在吸附分离、催化剂载体、药物控释等方面有着广泛的应用。
其次,功能高分子材料中的另一种常见类型是形状记忆高分子材料。
形状记忆高分子材料是一种具有形状记忆性能的高分子材料,其特点是可以在外界刺激下发生形状变化,并且在去除外界刺激后能够恢复原来的形状。
这种材料在医疗器械、纺织品、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
另外,还有一种功能高分子材料——导电高分子材料。
导电高分子材料是一类具有导电性能的高分子材料,其特点是具有良好的导电性能、柔韧性和加工性能。
这种材料在电子器件、光伏领域、传感器等方面有着广泛的应用。
此外,功能高分子材料中还包括生物可降解高分子材料、光敏高分子材料、自修复高分子材料等多种类型。
这些材料在环保、医疗、光学等领域都有着重要的应用价值。
综上所述,功能高分子材料具有多种类型和广泛的应用领域,它们在材料科学领域发挥着重要作用。
随着科学技术的不断发展,功能高分子材料的研究和应用将会更加广泛,为人类社会的发展做出更大的贡献。
什么是功能高分子材料功能高分子材料是一类具有特殊功能和性能的高分子材料,它们在各个领域都有着广泛的应用。
功能高分子材料通常具有特定的结构和性能,可以通过调整其分子结构和组成来实现特定的功能。
在材料科学领域,功能高分子材料已经成为一个研究热点,其在能源、医药、电子、环保等领域的应用也越来越广泛。
首先,功能高分子材料在能源领域具有重要的应用价值。
例如,聚合物电解质是一种重要的功能高分子材料,它被广泛应用于锂离子电池和燃料电池中,可以提高电池的性能和安全性。
另外,光敏高分子材料在太阳能电池中也有着重要的应用,可以将太阳能高效地转化为电能。
其次,功能高分子材料在医药领域也具有重要的应用前景。
例如,生物可降解高分子材料可以用于制备缝合线和修复材料,可以在人体内逐渐降解,避免二次手术。
另外,聚合物药物传递系统也是功能高分子材料的重要应用之一,可以实现药物的缓释和靶向输送,提高药物的疗效并减少副作用。
此外,功能高分子材料在电子领域也有着重要的应用。
例如,导电高分子材料可以用于制备柔性电子产品,如柔性显示屏、柔性电路板等,可以实现电子产品的轻薄化和柔性化。
另外,光电功能高分子材料也可以用于制备光电器件,如光电传感器、光电开关等,可以实现光信号的转换和控制。
最后,功能高分子材料在环保领域也有着重要的应用。
例如,吸附高分子材料可以用于水处理和废气治理,可以有效去除水中的有机污染物和废气中的有害气体。
另外,生物降解高分子材料也可以用于替代传统塑料制品,减少对环境的污染。
总的来说,功能高分子材料具有多样的结构和性能,可以通过合理设计和调控来实现特定的功能。
它们在能源、医药、电子、环保等领域都有着重要的应用价值,对于推动科技进步和改善人类生活质量起着重要作用。
随着材料科学的不断发展,相信功能高分子材料的应用前景会更加广阔。
功能高分子材料的分类按照性质和功能分为7种:反应型高分子材料:包括高分子试剂、高分子催化剂和高分子染料,特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。
光敏型高分子:包括各种光稳定剂、光刻胶,感光材料、非线性光学材料、光导材料和光致变色材料等。
电活性高分子材料:包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料以及其他电敏感性材料等。
膜型高分子材料:包括各种分离膜、缓释膜和其他半透性膜材料、离子交换树脂、高分子螯合剂、高分子絮凝剂等。
吸附型高分子材料:包括高分子吸附性树脂、高吸水性高分子、高吸油性高分子等。
高分子智能材料:包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH、压力感应材料等。
高性能工程材料:如高分子液晶材料,耐高温高分子材料、高强高模量高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纤维材料、生物降解高分子等按用途分类:医药用高分子材料、分离用过高分子材料、高分子化学反应试剂、高分子染料。
反应型高分子材料高分子试剂:氧化还原型试剂,卤代试剂,酰化试剂,烷基化试剂,亲核试剂,亲电试剂,固相合成试剂。
高分子反应试剂——小分子试剂经高分子化,在某些聚合物骨架上引入反应活性基团,得到具有化学试剂功能的高分子化合物。
特点:在反应体系中不溶解,易除去;立体选择性好;稳定性好;特殊应用,固相反应载体。
高分子催化剂——将小分子催化剂通过一定的方法与高分子骨架结合,得到的具有催化活性的高分子物质。
反应型高分子试剂优点:不溶性;多孔性;高选择性;化学稳定性;可回收再利用。
催化反应按反应体系的外观特征分为两类:①均相催化反应:催化剂完全溶解在反应介质中,反应体系成为均匀的单相。
②多相催化反应:与均相催化反应相反,在多相催化中催化剂自成一相,反应过后通过简单过滤即可将催化剂分离回收。
高分子催化剂种类:高分子酸碱催化剂;高分子金属络合物;高分子相转移催化剂;固定化酶。
固相反应生物活性大分子一般合成很慢,Merrifield利用固相合成大大缩短合成时间。