一、A Novel Method for Measuring Photo-Induced Birefringence of Photosensitive Fibers(论文文献综述)
曹爽[1](2021)在《YAG-ZrO2纤维荧光光谱对铝基复合材料应力应变响应的机制研究》文中认为对于设备零构件的内应力检测以及疲劳预测具有重要的现实意义,但是在不损害材料的同时对于内应力的实时检测是比较困难的。利用稀土的荧光性能对应力进行检测是一种可行的检测方法,其优点是稀土离子的荧光谱线丰富大多尖锐并且容易寻峰,而且大多对于应力敏感性高。在本课题研究中,选取了Tb3+和Eu3+作为发光中心,使用静电纺丝技术制备了不同掺杂浓度的Tb3+和Eu3+复合YAG-ZrO2复合纤维(简称(YAG:Tb3+-ZrO2)cf和(YAG:Eu3+-ZrO2)cf),使纤维具备了稀土的荧光性能,确定了最佳的离子掺杂浓度。使用热压烧结技术将YAG-ZrO2复合纤维用于增强2024铝合金(简称(YAG-ZrO2)cf/Al复合材料),使(YAG-ZrO2)cf/Al复合材料在增强的同时具备了稀土荧光性能。研究了不同纤维添加量对复合材料力学性能的影响,确定了最佳纤维掺杂量,并通过分析材料的荧光性能与(YAG-ZrO2)cf/Al复合材料所受外应力得到了应力传感方程,并分析了荧光特征对应力传感的响应机制。通过原位拉伸XRD实验得到了(YAG-ZrO2)cf/Al复合材料在拉伸过程中内应力与所受外应力之间的规律,与应力传感方程结合完成了对材料内应力的检测。主要研究内容如下:(1)通过静电纺丝制备了Tb3+和Eu3+掺杂浓度不同的(YAG:Tb3+/Eu3+-ZrO2)cf,研究了纤维的结构、形貌以及光学性能。研究发现纤维具有良好的结晶性,其中Tb3+掺杂进入到基质的晶格,Eu3+占据了Y3+的格位。纤维表面光滑,直径大约250 nm,长度约20μm,并且都具备良好的光学性能。其中Tb3+最佳掺杂量为6mol%,Eu3+最佳掺杂量为4 mol%,被紫外光源激发(YAG:Tb3+-ZrO2)cf能够发射出波长在544 nm附近的绿光,(YAG:Eu3+-ZrO2)cf能够发射出波长在592 nm附近的橙红色光。(2)研究发现在铝合金中少量添加(YAG-ZrO2)cf能够提高材料的力学性能,当纤维添加量为3 wt.%时,致密度与硬度达到最大分别为98.3%和123.8 HV,当纤维添加量为2 wt.%时,复合材料的抗拉强度与延伸率分别提高了14%和和46%,但当纤维掺杂量增加之后,反而会降低材料的各项力学性能。通过PL光谱分析,复合材料被激发光源激发也会发射出特定波长的光,这一功能为后续通过稀土荧光压谱效应来检测复合材料的内应力提供了可能性。(3)研究了(YAG:Tb3+-ZrO2)cf/Al复合材料和(YAG:Eu3+-ZrO2)cf/Al复合材料的发射光谱都与拉伸应力之间的特性关系,通过分析积分强度值与重心波长,发现(YAG:Eu3+-ZrO2)cf/Al复合材料的重心波长表现出更高的拉伸应力传感精度,传感方程为λ=594.90616+0.01439σ,灵敏度为0.01439 nm/MPa(等效于频移系数0.4058cm-1/MPa),与标准的荧光压谱材料红宝石的频移系数(0.0055 cm-1/MPa)相比,灵敏度提高了约80倍。(4)通过分析原位拉伸过程中(YAG-ZrO2)cf/Al复合材料XRD图谱,分析得到了材料内应力随拉伸应力的变化规律,规律方程为y=381.10723+0.15676σ。根据已有的研究表明少量的稀土离子掺杂YAG基纤维并不会改变纤维的增强性能,因此可以将此规律方程适用于(YAG:Eu3+-ZrO2)cf/Al复合材料,将规律方程与(YAG:Eu3+-ZrO2)cf/Al复合材料的重心波长传感方程λ=594.90616+0.01439σ相结合可得到内应力检测方程y=10.894λ-6099.583,根据此检测方程即可通过材料的荧光性能检测拉伸过程中材料的内应力。
刘曌[2](2020)在《基于巯基-烯点击反应制备聚酰亚胺光学材料及性能研究》文中提出聚酰亚胺(PI)因优异的耐热性、环境稳定性、绝缘性以及出色的力学性能在光电领域被人们寄予厚望,然而传统聚酰亚胺溶解性差、透光率低、折射率低、发光效率不高等因素,阻碍了聚酰亚胺作为光学材料的应用。论文从分子水平上探讨了各种结构设计对PI光学性能的影响。在此基础上,从单体的分子设计与合成出发,结合巯基-烯点击化学,成功地将一系列特殊结构和官能团引入聚合物主链,得到多种性能优异的PI光学材料。采用柠康酐与三种不同化学结构的二胺通过冰乙酸回流脱水法制备了4,4’-二氨基二苯砜双柠康酰亚胺(DDS-BCI)、1,2-乙二胺双柠康酰亚胺(EDA-BCI)、间苯二甲胺双柠康酰亚胺(MXDA-BCI)。产物进一步与4,4’-二巯基二苯硫醚(TDBT)和1,6-己二硫醇(HDT)通过巯基-烯点击反应合成了一系列具有优良的溶解性、高折射率和低双折射的新型透明热塑性聚硫醚酰亚胺(PTEI)。所有PTEI样品的5%重量损失温度在332-417℃范围内,热膨胀系数在39.4-94.8 ppm/k之间,表现出良好的热稳定性。PTEI膜在450 nm波长处的透过率高于85%,而633 nm波长下测量的折射率(n)达到1.6181-1.6582,面内/面外双折射(Δn)为0.0014至0.0036。其中DDS-BCI/TDBT在所有PTEI薄膜中表现出最高的折射率、相对较小的双折射以及优良的热稳定性,有望成为一种理想的先进光学材料。由4,4’-二氨基二苯砜双柠康酰亚胺(DDS-BCI)与羟基取代的DL-二硫苏糖醇(DTT)、4,4’-二巯基二苯硫醚(TDBT)通过巯基-烯点击反应制备两种可溶性聚硫醚酰亚胺DDS-BCI/DTT(PI0)和共聚物DDS-BCI/DTT/TDBT(PIs)。PIs骨架上的羟基可提供有机-无机键合位点,并通过控制正丁醇钛/锆与PIs的摩尔比,制备了两个系列无机含量为4-12 wt%聚硫醚酰亚胺纳米杂化膜(PIs-Ti-X%和PIs-Zr-X%)。SEM和XRD分析结果显示得到了分散良好的纳米杂化膜。PIs-Ti-X%和PIs-Zr-X%杂化膜的5%热分解温度分别达到342℃和331℃,玻璃化温度分别介于189-225℃和184-229℃之间,热膨胀系数低至43.2 ppm/K和38.8 ppm/K,表明两类杂化膜具有良好的热稳定性和尺寸稳定性。此外,两者的折射率可调,在633 nm处分别为1.6920-1.7341和1.6867-1.7247。450 nm波长下的光透明性高于75%和89%,表明其潜在的光学应用。采用巯基-烯点击反应,设计合成了以烯基封端的聚硫醚酰亚胺(PIs)。并进一步通过巯基-烯反应对双键封端的PIs后功能化,分别得到羧基、酯基修饰的聚合物配体(PIs-NL和PIs-ME)。最后利用PIs-NL和PIs-ME分别与铕离子(Eu(Ⅲ))和铽离子(Tb(Ⅲ))发生配位反应,得到了四个系列的发光聚合物-稀土配合物,PIs-NL-Eu、PIs-NL-Tb、PIs-ME-Eu和PIs-ME-Tb。所有的配合物都有良好的溶解性和热稳定性能,并深入研究了这些配合物的光致发光性质及其结构与发光性能之间的关系。结果表明,键合的端部羰基可以有效地敏化Eu(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)离子的荧光发射。PIs-NL-Eu和PIs-ME-Eu在385 nm激发波长下产生强烈的红色发光,而PIs-NL-Tb和PIs-ME-Tb两个系列的配合物在365 nm光照下显示出强烈的绿色发光。另外,通过改变激发波长可以实现对几种配合物荧光强度的调控。
范鹏程[3](2017)在《基于电弧放电法制作微纳及扭转光纤长周期光栅的研究》文中进行了进一步梳理光纤长周期光栅作为一种常见基于光纤光学模式耦合的光纤传感和通信器件,广泛应用于光纤带阻滤波器、增益均衡器、光分插复用器、光开光、光纤模式转换和色散补偿器等光纤通信领域中。对于传感而言,光纤长周期光栅的谐振峰和幅值对外界环境非常敏感,在温度,应变,扭转,折射率,非线性测量,生物与化学传感,多参数测量等光纤传感领域中也是被受关注。另一方面,随着光纤器件的发展,如何开发新型光纤器件逐渐引起了人们的关注。微纳光纤长周期光栅与扭转长周期光栅作为两种新型的光纤器件,结合了长周期光栅与各自的特点,在实现光纤器件的集成化、结构的微型化、功能的多样化上起了非常大的作用,推动了光纤技术的发展。本论文结合了光纤长周期光栅的制作与发展趋势,主要针对目前研究比较多的微纳与扭转长周期光栅,提出了采用电弧放电制作光栅的方法,并研究其光谱与传感特性。不仅在制作工艺上实现自动化、灵活、造价低廉,重复性好、而且形成的光栅光谱特性和传感特性优良,为新型光纤器件的微加工工艺和放电加工工艺研究提供了一种全新的思想和方法,可以说都是非常具有吸引力。本论文的研究主要包括如下方面内容:(1)本文首先分析了基于光纤长周期的耦合模理论,再者从理论上分析了微纳光纤长周期高折射率传感和低温度灵敏度特性,经理论分析结果与实验结果得到很好的吻合,还进一步理论探讨了提高折射灵敏度的方法。(2)提出采用电弧放电的微加工方法制备了一种微纳光纤长周期光栅,该部分工作主要包括:(1)区别于以往采用CO2和飞秒激光器刻写的微纳光纤长周期光栅结构,实现了只有光纤基模与对称模式LP02(HE12)模式的耦合,在实验中,只需要11周期就能制作出高达30 dB的谐振峰和光谱小于1.0 dB的传输损耗的微纳光纤长周期,光谱性能良好。采用新方法制作的微纳光纤长周期光栅,优势在于高的重复性,稳定性,灵活性和较低的生产成本。(2)实现了微纳光纤长周期光栅的高阶衍射,采用了光栅周期为400μm1000μm的大周期,克服了由于激光光斑或电弧的作用区域尺寸而可以使用的最小周期所引起的周期限制。(3)通过实验发现,采用电弧放电的微纳光纤长周期光栅,同时具有较高的折射率(Refractive Index:RI)灵敏度和较低的温度系数,便于实现新型生化折射率传感器的制作。(3)基于电弧放电法制备了低损耗、高重复性、程序化的扭转全固带隙光纤。克服了搭建复杂的精确的光学平台和光学系统对准问题,具有较好的重复性和稳定性。我们解释了其光栅形成原理,其谐振效应主要来自于纤芯带隙导光模式和包层模式之间的耦合,并测试了扭转、拉力、折射率、温度等传感特性。进一步,也基于电弧放电法制备了扭转单模光纤的长周期光栅及其级联长周期光栅器件;此外,我们将扭转效应与紫外刻写技术相结合,制作了取样光纤光栅,该方法具有刻写效率高和易于制作等优点。这些结构在光纤传感,光纤通信,光纤激光器和可调光纤滤波器,光学轨道角动量,等领域都具有良好的应用前景。
黎琦[4](2016)在《基于光纤光栅激光器的温度传感器》文中指出光纤布拉格光栅激光器具有效率高、阈值低、结构紧凑、光束质量高、可靠性好等诸多优点,其在生命科学、光通讯、磁场传感、温度传感等领域中广泛应用。本文主要研究光纤布拉格光栅法布里-珀罗(FBG-FP)腔对连续波及脉冲激光入射的响应、光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔衰荡光谱及其应用、基于单波长光纤光栅激光器的温度传感器、基于注入式光纤光栅激光器的温度传感器及基于双波长光纤光栅激光器的温度传感器。具体研究内容包括:1、在忽略FBG(光纤Bragg光栅)非线性效应的情况下,研究单模光纤非线性效应对FBG-FP(法布里-珀罗)腔输出特性的影响,导出连续波及脉冲激光入射时,FBG-FP腔透射率的数学表达式。研究结果表明:连续波入射时,FBG-FP腔呈现双稳态输出特性;脉冲激光入射时,FBG-FP腔的输出呈现衰荡特性,且出现调制不稳定性。2、理论与实验研究基于脉冲激光入射时光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔衰荡技术的光纤磁场传感器。导出输出电场的一般表达式,讨论了微弱磁场变化对腔衰荡时间的影响。得知输出光强与FBG-FP腔衰荡时间均与外加微弱磁场成反比。理论与实验研究结果表明基于FBG-FP腔衰荡光谱的光纤磁场传感器的技术可行性。3、实验研究掺铒光纤布拉格光栅激光器的模式竞争现象,实验研究光纤布拉格光栅的工作温度对起振模式的影响。研究表明工作温度变化会影响光纤布拉格光栅中心波长变化,从而影响激光器振荡模式。实验数据处理得知温度灵敏度为1.29×10-5/℃。当两光栅的工作温度为25℃时,输出功率为-23.69 dBm,激光器的输出波长为1549.96nm,斜效率为0.006%,阈值功率为154 mW。4、提出并实验研究基于注入式光纤布拉格光栅激光器波长与时域解调的温度传感器。实验装置包括射频信号调制的DFB激光器作为注入光,光纤布拉格光栅激光器,光谱分析仪,数字示波器。实验测量所提出温度传感器的动态范围。结果验证温度传感器温度测量的技术可行性。5、搭建实验装置并实验研究基于包含半导体可饱和吸收镜的双波长光纤光栅激光器的温度传感器。调Q脉冲的重复频率是~17KHz。实验数据得知温度与双波长的波峰间隔呈现良好的线性关系,当工作温度从-10℃变化到22℃时,测出该温度传感器的温度灵敏度为21 pm/℃。
李媛媛[5](2014)在《纳米纤维素及其功能材料的制备与应用》文中进行了进一步梳理纳米纤维素是直径<100nm,长度可到微米的纤维聚集体。它具有优异的机械性能、巨大的比表面积、高结晶度、高亲水性、高透明度、低密度、良好的生物可降解性与生物相容性以及稳定的化学性质。因此,纳米纤维素在生物制药、食品加工、造纸、能源材料、功能材料等领域已显示出巨大的应用潜力。然而,细胞壁外层微纤丝呈网络状排列、以及纤维的高结晶度,降低了纤维素对试剂的可及度,使得纤维溶解及分丝帚化十分困难,而常规的处理技术与方法制备纳米纤维素,存在能耗高或得率低等问题,严重阻碍了纳米纤维素在上述领域中的应用研究步伐。论文针对植物纤维结构与形态特点,主要开展了纳米纤维素制备、纳米纤维基磁性功能纸、纳米纤维素基功能纤维及纳米纤维素分散剂研究与应用等方面的工作。纳米纤维素制备方法上首先系统分析比较了打浆、超声波、氢氧化钠/尿素/硫脲体系对纸浆纤维纳米化的作用。打浆处理能有效降低纤维的长宽度、有助于纤维的润胀与分丝帚化;超声波处理将使纤维表面产生沟壑裂纹,对破裂破除细胞壁外层有一定的帮助;而NaOH/尿素/硫脲体系能打开纤维间的氢键结合,促使纤维发生高度润胀。结合以上处理方法,在文中制备了高得率、高热稳性的纳米纤维素。TEMPO选择性氧化能赋予纤维更多的羧基基团,有效削弱纤维微纤丝间的内聚力,促使纤维吸水润胀。借助微射流技术处理TEMPO氧化纤维,制得了水溶性及分散稳定性优异的纳米微细化纤维(NFC)。透明磁性纳米纤维纸的制备通过将磁性纳米粒子与NFC混合,通过过滤实现磁性纳米粒子固定在纳米纤维纸三维网路结构中,从而制备了高强度透明磁性纳米纸。其透明度高达86%,抗张强度为171.3MPa,磁矩为1.43μB。研究发现透明磁性纳米纤维纸的光学、力学以及磁学性能都与Fe304纳米颗粒的含量有关:Fe304纳米颗粒的含量越高,透明度越低、力学性能越差,然而磁化强度越高,且NFC的存在对于Fe304纳米颗粒的的磁矩基本没影响。该制备原理与方法同样适用于导电或导热等功能纳米纤维纸的制备。以一维的NFC和二维的氧化石墨烯(GO)为原料制备了高强度的GO+NFC微米纤维。高强度微米纤维以GO+NFC的混合液晶纺丝液通过湿纺的方法得到。研究发现,GO+NFC微米纤维强度明显高于单独的GO微米纤维或者NFC微米纤维强度。因为NFC能利用羟基分子间氢键作用将GO片与片粘接在一起,提高了GO片间的结合强度。同时,NFC可以像线一样将二维GO片连接起来,二维GO也可以将多跟纤维结合起来,宏观上提高NFC间的氢键结合密度,这种GO与NFC之间的协同作用,由此大幅度提高了复合微米纤维的机械性能。分子学动力模拟也证实了上述结论。对复合微米纤维进行离子强化渗透处理,发现离子键的引入能进一步增强微米纤维强度。最终得到的GO+NFC复合微米纤维抗张强度可达442.4MPa、弹性模量为34.1GPa。研究也发现NFC与GO间的协同作用原理适用于其他形式的高强材料制备。研究将得到的GO+NFC微米纤维进行炭化处理,可以得到超导电c(GO+NFC)微米纤维,其平均导电率为649-60 S/cm。研究表明,GO将成为NFC炭化模型剂,将促进NFC的炭化程度,炭化后的NFC形貌由球形变为涂覆在炭化GO片上的炭涂层。同时,NFC炭涂层也起到对炭化后的GO缺陷修复与连接炭化GO片的作用,进而提高微米纤维的导电性能。对实验制得的超导c(GO+NFC)电微米纤维用于锂离子电池组装试验,63个充放电循环以后,电池的放电容量稳定在312 mAh/g。另外,超导电微米纤维也具有用于制备柔性、可穿戴电子设备的潜在用途。利用NFC表面存在大量羟基的亲水点与-CH基团的疏水活性点的两亲性,可作为二维材料BN和MoS2以及一维材料CNT理想的分散与稳定剂。研究结果表明:以NFC作为分散剂,BN、MoS2和CNT分别被分散在水溶液中并成功制备出了具有导热功能的BN复合薄膜(薄膜导热系数约为150W/mK、抗张强度182MPa)、钠离子电池MoS2复合薄膜(薄膜抗张强度达159MPa、第一个循环充电电容335mAh/g、第三个循环后充放电效率稳定在85%以上),以及用于可穿戴电子器件的CNT+NFC微米纤维(抗张强度达247MPa、导电率约为266.8S/cm)和BN+NFC微米纤维(抗张强度为244MPa)。本论文以植物纤维制备的纳米纤维素为原材料,基于纳米纤维素优异的机械性能、表面两亲特性、高透明度、低的热膨胀系数以及稳定的化学性质等诸多独特性能,首次研制出了透明磁性纳米纤维纸、超导电纤维状锂离子电池电极材料、钠离子电池MoS2薄膜电极材料、导热BN薄膜,以及GO+NFC、BN微米超强复合纤维,并成功进行了相关验证实验,取得了较为满意的研究结果。研究发现纳米纤维是薄膜材料、超强复合纤维制造的理想结构单元与增强剂;并且首次揭示纳米纤维素对二维材料水相分散所体现出的高度分散与稳定性能,进一步拓宽了纳米纤维素的应用范围。
方亮晶[6](2014)在《新型光响应性偶氮苯功能高分子材料的合成及其性能研究》文中研究表明分子印迹技术是结合高分子化学、分析化学和生物化学等众多相关学科发展起来的一种简便易行的合成人工受体的新方法。由其制备的分子印迹聚合物对模板分子具有专一选择性识别能力,而且制备过程简单、稳定性高,因而在色谱固定相、固相萃取、免疫分析、仿酶催化、药物传输和仿生传感器等领域存在着巨大的应用前景。液晶弹性体结合了液晶的各向异性和高分子网络的橡胶弹性,同时还具有优良的机械性能、热性能和化学稳定性,近些年来逐渐成为高分子液晶研究领域中一个活跃的分支。单畴液晶弹性体的形状强烈依赖于取向度,它们可以在热、电、磁、光等外场刺激下,通过改变液晶基元的排列而产生各向异性的形状变化,在人工肌肉、致动器件等领域具有重要的潜在应用价值。本论文从分子设计出发,合成了多种具有不同结构的光响应性偶氮苯单体,并分别将它们引入分子印迹聚合物和液晶弹性体材料中,制备了一系列新型光响应性偶氮苯功能高分子材料。偶氮苯基团独特的可逆光致异构化性能和优越的光诱导取向能力赋予这些材料众多新颖的性能,解决了光响应性分子印迹聚合物和光致形变液晶弹性体材料研究领域中存在的一些关键性问题,为实现它们在实际生产和生活中的应用奠定了基础。论文的具体内容主要包括以下四个方面:1、设计合成了一种可以溶解于乙腈的光响应性偶氮苯功能单体4-[(4-甲基丙烯酰氧)苯基偶氮]吡啶(MAzoPy),采用普通自由基沉淀聚合法首次制备出以2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)为模板的光响应性分子印迹聚合物微球,并通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和元素分析等测试手段对其形貌、粒径和结构进行了表征。系统的吸附性能测试证实,我们所制备的分子印迹聚合物微球对模板分子2,4-D具有快速的吸附动力学、优异的专一性和选择性吸附能力,并且其分子识别性能具有光响应性,在一定条件下可以对2,4-D实施可逆光控释放与吸附。2、使用光响应性偶氮苯功能单体MAzoPy,以2,4-D为模板,将原子转移自由基聚合(ATRP)和沉淀聚合结合起来,制备出表面带有ATRP引发基团的“活性”分子印迹聚合物微球,并进一步通过表面引发ATRP在微球表面引入温度响应性聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)亲水性高分子刷。通过FT-IR、静态接触角和纯水中分散性测试证实了PNIPAAm高分子刷成功地被接枝到微球表面,并显着地改善了微球表面的亲水性。系统的吸附性能测试证实,这种分子印迹聚合物微球在纯水溶液体系中保持了对模板分子2,4-D的专一性和选择性识别能力,而且其分子识别性能同时具有光响应性和热响应性。3、设计合成了一系列末端含有易交联基团的丙烯酸酯类偶氮苯单体,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法制备了一系列具有低玻璃化转变温度的侧链型聚丙烯酸酯类偶氮苯均聚物和共聚物,并通过核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、偏光显微镜(POM)和X射线衍射(XRD)等测试手段对它们的结构、热稳定性和液晶相转变行为进行了系统的研究。所得偶氮苯液晶共聚物先后经熔融液晶纺丝和后交联反应便可以获得高度取向的后交联型液晶弹性体纤维,它们在紫外光和可见光的照射下表现出优异的可逆光致弯曲形变性能。此法成功地将纺丝取向和交联固定两个步骤分离开来,实现了对纤维取向均一性的控制,保障了液晶弹性体纤维制备的重现性。4、设计合成了一系列末端含有受保护氨基的丙烯酸酯类偶氮苯单体,首次采用Michael加成聚合法制备得到了一系列具有低玻璃化转变温度的主链型偶氮苯聚合物,并通过NMR、GPC、TGA、DSC、POM和小角X射线散射(SAXS)等测试手段对它们的结构、热稳定性和液晶相转变行为进行了系统的研究。这些聚合物的结构中含有大量反应性二级胺,它们可以与不同种类酸酐或二异氰酸酯发生化学反应,从而对聚合物进行后修饰或后交联。利用这些二级胺之间形成的氢键相互作用,主链型偶氮苯液晶聚合物经熔融液晶纺丝可以一步直接获得高度取向的氢键交联型液晶弹性体纤维,它们在紫外光和可见光的照射下表现出优异的可逆光致弯曲形变性能。此法简单易行,无需任何化学交联,便于对使用后的纤维进行回收和再生处理。
蒋曼[7](2013)在《一种偶氮苯类凝胶因子的合成及其在光响应液晶物理凝胶中的应用》文中认为利用小分子有机凝胶因子(low molecular-mass organic gelators, LMOGs)之间的作用力自组装形成超分子已经成为制备新材料和微观器件的一种新方法。液晶分子因其独特的各向异性被广泛用于分子传输、传感、催化和显示等领域。近年来,人们将液晶和凝胶因子结合形成液晶物理凝胶(liquid-crystalline physical gels),由于微相分离结构使其具有独特的电光性能。本文将具有光致异构性的偶氮苯基团引入氨基酸类凝胶因子,合成了一种具有光响应的新型偶氮苯凝胶因子AG。通过红外(FT-IR)、核磁(NMR)、质谱对其结构进行了表征,紫外光谱(UV-vis)对其光致异构行为进行了研究。同时运用差示扫描量热仪(DSC)以及偏光显微镜(POM)对其结晶性能进行了初步探讨。将合成的AG凝胶因子与向列相液晶P0616A复合,可形成稳定的液晶物理凝胶P0616A/AG,该凝胶具有光和热的双响应功能。利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了该凝胶的微相分离结构,同时POM结果发现体系液晶的织构由向列相向手性向列相转变。场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)图片显示该干凝胶呈三维网络结构。流变性能研究发现,随着AG含量的增加,液晶物理凝胶的强度(G)增强,溶胶-凝胶相转变温度(Tsol-gel)也增加。电光性能测试发现该凝胶体系的阈值电压(Vth)变化不大,饱和电压(Vsat)与对比度(CR)却随AG含量的增加而增加。响应速度(on)均很快,而回复时间(off)较慢。最后,运用红外光谱仪对该凝胶形成的驱动力做了初步研究,发现高温下的N-H伸缩振动与室温下相比向高波数方向移动,说明该体系在室温下形成了氢键,有利于凝胶网络的形成。
韩婕[8](2012)在《基于生物模板的光功能复合材料研究》文中认为光功能纳米材料在生命科学、医学、计算机等领域有着广泛的应用前景。为了更好地发挥其优异性能,通常将光功能纳米颗粒与基体材料进行复合,充分发挥各部分的优势,构成智能化、结构-功能一体化的新型材料,如纳米颗粒/修饰组分复合材料和纳米颗粒/基体结构复合材料。然而,这类新型材料在设计、制备和实际应用时存在一些亟需解决的瓶颈问题:合成纳米颗粒的条件苛刻,纳米复合的工艺繁琐,组装结构的样式有限等等。在这一领域,自然界经过上亿年的进化,有许多值得人类借鉴的方面:从成分角度看,许多生物的活性组分能够在极其温和的条件下引导纳米颗粒的合成和组装,并直接与之复合构成性能优异的天然纳米复合材料;从结构角度看,生物创造出了各式各样的集多功能为一体的精巧结构,其中一些微纳米级有序结构迄今为止还难以通过仿生手段实现。在大自然的启迪下,人们提出了以天然生物材料为模板制备新型功能材料的思想,充分利用生物组分和生物结构的优势,简化功能材料的制备工艺以及实现常规手段难以获得的精细结构和独特性能。本论文在此基础上,提出将天然生物材料应用于制备光功能纳米材料的设想,期望利用天然生物材料的活性组分和精细结构,解决上述光功能纳米材料在制备和应用中的瓶颈问题。具体思路是:生物的活性组分在制备过程中引导无机光功能纳米颗粒的合成和组装,起到简化工艺和化学模板的作用,并在复合产物中发挥其生物相容性,起到修饰纳米颗粒的作用;生物的精细结构在复合产物中起到提供固态基体和附加光学性能的作用。可见,基于生物模板的光功能复合材料将为功能材料的研究带来新的机遇。本论文开展了以下工作:1.以蚕丝丝素纤维为基体原位合成硫化物纳米颗粒的研究选用具有化学活性的蚕丝丝素纤维作为生物模板,引导典型光功能材料硫化镉纳米颗粒在其上的原位合成和组装,探索自然的启示对制备光功能纳米材料的借鉴作用。设计了一条常温常压的浸渍工艺,成功地在蚕丝丝素纤维上合成和组装了硫化镉纳米颗粒,获得了纳米硫化镉/蚕丝丝素纤维固态产物及分散于氯化钙溶液的纳米硫化镉/蚕丝丝素蛋白液态产物。制备过程中,蚕丝丝素纤维起到提供反应位点、作为固态载体及组装纳米颗粒的作用。得到的硫化镉为六方相,其颗粒直径(粒径)随着硫源前驱体浓度的增大而减小,随着在硫源前驱体中浸渍时间的延长而增加,变化范围是3.87.9 nm;其组装形态也受硫源前驱体浓度和在其中浸渍时间的影响,有沿蚕丝丝素纤维表面均匀排列的线形组装体和由蚕丝丝素纤维连结的六方片形组装体两种。通过改变纳米硫化镉的粒径与组装形态,可调控复合材料产物的光学性质:产物的吸收边和荧光带边发射峰随粒径的减小而蓝移;与常规分散态纳米颗粒相比,线形组装体表现出相同的荧光发射性质,六方片形组装体表现出红移和宽化的荧光发射峰。以上研究证实了蚕丝丝素纤维能在温和条件下引导纳米硫化镉的合成和组装,为后续工作的开展提供了实验依据。2.纳米氧化物/蚕丝生物相容光功能复合材料的研究在上述纳米硫化镉/蚕丝丝素纤维工作的基础上,先利用蚕丝丝素纤维引导合成对人体无毒、且能发射长波长可见光的氧化锌纳米颗粒,再利用生物相容的蚕丝丝素蛋白直接修饰所得的纳米氧化锌,探索自然的启示对制备生物医用光功能纳米材料的借鉴作用。设计了一条常压温和的制备工艺,获得了纳米氧化锌/蚕丝丝素纤维固态产物及纳米氧化锌/蚕丝丝素蛋白液态产物。制备过程中,蚕丝丝素纤维起到提供原位反应位点、作为纳米颗粒固态载体、控制颗粒形状及缺陷状态的作用,而工艺参数会影响纳米颗粒的分布均匀度。得到的氧化锌主要为平均粒径约13 nm的六方相圆形纳米颗粒。固态产物在日光下呈白色,其抗紫外线能力优于原始蚕丝丝素纤维,并且在小于370 nm的紫外光激发下能发射中心位于约600 nm的橙黄色磷光,持续时间大于0.1 ms。液态产物综合了纳米氧化锌的光功能性和蚕丝丝素蛋白的生物相容性,在紫外光照射下呈橙色,无明显细胞毒性,特别适合用作生物标记材料。以上研究成果有望应用于生物医用领域。3.纳米半导体/天然光子晶体新型复合光子晶体的研究在上述纳米半导体/蚕丝丝素纤维固态复合材料工作的基础上,选用常规手段无法获得的精细天然光子晶体结构作为固态生物模板,引导光功能纳米颗粒的合成和有序组装,构成对可见光有优异调控功能的新型纳米复合光子晶体,探索自然的启示对制备固态纳米光学器件的借鉴作用。设计了一条较为温和的制备工艺,获得了纳米氧化锌/孔雀羽毛复合材料。制备过程中利用了孔雀羽毛本身的活性位点,得到的氧化锌为六方相纳米颗粒,分布均匀,粒径随溶剂热反应时间的延长而增加,变化范围是8.513.5 nm。受羽毛角蛋白与氧化锌间相互作用的影响,所得氧化锌的荧光发射主要为位于可见光范围的缺陷发光。设计了一条“活化-原位反应-溶剂热”制备工艺,获得了纳米硫化镉/天然光子晶体新型复合光子晶体。制备过程中,天然光子晶体先经活化处理增加活性位点,再引导硫化镉种子的原位合成和纳米颗粒的有序组装,最后作为固态载体使产物无需基片便可自支撑。得到的硫化镉主要为立方相,粒径约6 nm。复合材料的形貌可通过选取不同样式的天然光子晶体和调节工艺参数,分别在光子晶体结构尺度(>100 nm)和纳米硫化镉小团簇尺度(<100 nm)进行调节。所获新型复合光子晶体对可见光有优异的调控功能,其反射性质不仅继承了天然生物结构随光子晶体结构样式、参数和观测角度可控的特性,还表现出随纳米硫化镉负载量而变的特征,即较长波段的相对反射强度随负载量的增加而下降。此外,纳米硫化镉/孔雀羽毛二维复合光子晶体的反射光谱揭示了纳米硫化镉与天然光子晶体之间的光学耦合作用,纳米硫化镉/巴黎翠凤蝶一维复合光子晶体的反射性质遵循典型一维光子晶体的特征,纳米硫化镉/异型紫斑蝶准一维复合光子晶体表现出独特的精细结构和新颖的“显色-失色”反射现象。反射光谱的初步模拟结果与实验吻合较好。以上研究结果为光子晶体研究领域提供了新型复合体系——纳米半导体/天然光子晶体,以及设计灵感。综上所述,本论文系统研究了以天然生物材料为基体合成半导体纳米颗粒,构成新型光功能纳米材料的工艺,以及纳米半导体/生物基体复合材料的光学性质。证实了生物组分的活性和生物相容性对制备纳米材料的有利影响,发现了复合材料中半导体纳米颗粒与生物精细结构之间的光学耦合作用,并且实现了常规手段难以获得的微纳米有序结构和可控光学性质。本论文的研究成果为光功能材料的设计和制备提供了新思路和新方法。
张莲姬[9](2011)在《静电纺丝法制备一维聚合物—有机小分子复合纳米纤维及其性能研究》文中认为一维纳米材料具有维数低、长径比大和物理性能优越于普通固体材料的特点,并具有其它一些零维和二维纳米材料不具有的新特性和新效应,包括光开关效应、场发射效应、热电效应等。因此,关于一维纳米材料的研究是近期材料研究领域的热点课题。一维纳米材料包括纳米管、纳米线、纳米带、纳米棒、纳米纤维等。静电纺丝方法是能连续制备一维纳米纤维的有效手段。采用静电纺丝方法能获得多种不同形态的纳米纤维。近年来,在材料功能化,光电子器件微型化的发展趋势下,复合纳米纤维的制备和性能研究备受关注。有机小分子材料具有特有的结构和功能的多样性、易裁剪性,在激光、光电二极管、传感器、荧光分析、信息化学等领域具有广泛的应用前景。因此,本论文采用直接掺杂的方式将有机小分子和聚合物复合,再以静电纺丝方法作为技术支持手段,制备了聚合物-有机小分子复合纳米纤维,研究了其光致发光及光电性能,为研究聚合物-有机小分子复合光电子器件提供了坚实的理论依据。本论文的主要内容包括:(1)采用静电纺丝方法获得了掺杂两种有机小分子1,3,5-三苯基-2-吡唑啉(TPP)和4-(二腈亚甲叉) -2-甲基-6-(4-二甲胺基-苯乙烯)-4H-吡喃(DCM)的发光可调的聚环氧乙烷(PEO)-TPP/DCM复合纳米纤维。制备的PEO-TPP/DCM复合纳米纤维表面光滑,平均直径约200nm。利用激发光谱、发射光谱、荧光寿命、荧光显微镜图像等多种现代测试手段表明了复合纳米纤维中存在从TPP到DCM的有效的F?rster能量转移。通过对TPP和DCM摩尔比的改变,实现了复合纳米纤维的发光颜色从蓝色到橙色的调控。当TPP和DCM的摩尔比为1/0.02,复合纳米纤维发射白光。(2)采用静电纺丝方法获得了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-蒽复合纳米纤维。SEM图像、TEM图像及AFM图像显示复合纳米纤维表面光滑,蒽和PVP相容性很好,蒽均匀分散在PVP中。光谱分析结果表明,PVP-蒽复合纳米纤维跟蒽固体体相材料相比,蒽晶体聚集度降低,发光更强、荧光寿命更长、热稳定性更好。PVP-蒽复合纳米纤维表现出介关状态的发光性质,最强发射峰位置和蒽激基缔合物的发射都跟PVP浓度无关,主要决定于PVP和蒽的质量比。(3)有报导以p型材料聚对苯乙炔(PPV)和n型材料富勒烯制成的p-n型PPV-富勒烯(C60)一维复合纳米纤维器件表现出良好的光电响应。但富勒烯溶解性很差,不溶于一般的有机溶剂,这一定程度上影响进一步改善一维复合纳米纤维器件性能。因此,本文以富勒烯为原料合成了水溶性富勒烯衍生物富勒醇,将它的水溶液直接掺杂到以对氯苄和四氢噻吩为原料合成的PPV前驱物乙醇溶液中,经过静电纺丝及高温烧结过程获得了PPV-富勒醇复合纳米纤维,并制作了PPV-富勒醇复合纤维光电响应器件。光电响应测试结果表明,PPV-富勒醇复合纳米纤维器件具有明显的光生电流作用。
刘海霞,权养科[10](2011)在《纤维物证检验技术的现状及发展》文中提出本文概述了国内外纤维物证的发现、提取和检验方法及研究进展,并针对我国不少地区刑侦部门在现场勘查和物证检验中对纤维物证重视不够等问题,提出我国纤维物证研究应以现场发现方法、综合检验技术研究及数据库建设为主要方向。
二、A Novel Method for Measuring Photo-Induced Birefringence of Photosensitive Fibers(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A Novel Method for Measuring Photo-Induced Birefringence of Photosensitive Fibers(论文提纲范文)
(1)YAG-ZrO2纤维荧光光谱对铝基复合材料应力应变响应的机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 铝基复合材料 |
1.2.1 纤维增强铝基复合材料 |
1.2.2 YAG-ZrO_2纤维增强铝基复合材料 |
1.3 材料内应力检测 |
1.3.1 有损检测原理 |
1.3.2 无损检测原理 |
1.4 稀土离子掺杂YAG荧光材料 |
1.5 稀土荧光应力传感原理 |
1.5.1 稀土荧光基础原理 |
1.5.2 电子云膨胀效应 |
1.5.3 稀土荧光材料的晶体场理论 |
1.5.4 稀土荧光应力传感国内外研究现状 |
1.6 本课题研究意义与内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究内容 |
第2章 实验材料及表征方法 |
2.1 前言 |
2.2 实验试剂和主要仪器设备 |
2.2.1 主要化学试剂 |
2.2.2 基体材料 |
2.2.3 增强相材料 |
2.2.4 主要仪器设备 |
2.3 Eu~(3+)/Tb~(3+)掺杂YAG-ZrO_2复合荧光纤维的制备方法 |
2.3.1 Eu~(3+)/Tb~(3+)掺杂YAG-ZrO_2复合荧光纤维前驱体溶胶制备 |
2.3.2 Eu~(3+)/Tb~(3+)掺杂YAG-ZrO_2复合荧光纤维的制备 |
2.4 (YAG-ZrO_2)_(cf)增强铝基复合材料的制备 |
2.4.1 纤维与2024铝粉复合粉体的制备 |
2.4.2 纤维增强铝基复合材料的制备 |
2.5 材料组织及结构分析 |
2.5.1 X-射线衍射分析 |
2.5.2 金相显微镜试样制备与分析 |
2.5.3 扫描电镜分析 |
2.6 材料力学及光学性能测试 |
2.6.1 复合材料致密度分析 |
2.6.2 复合材料硬度分析 |
2.6.3 复合材料拉伸性能分析 |
2.6.4 X射线衍射原位拉伸实验 |
2.6.5 荧光分光光度计分析 |
2.6.6 动态拉伸-荧光传感实验 |
第3章 (YAG:Tb~(3+)/Eu~(3+)-ZrO_2)_(cf)的制备与发光性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 (YAG:Tb~(3+)/Eu~(3+)-ZrO_2)_(cf)的形貌、结构以及光学性能分析 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 (YAG:Tb~(3+)/Eu~(3+)-ZrO_2)_(cf)晶体结构分析 |
3.3.2 (YAG:Tb~(3+)/Eu~(3+)-ZrO_2)_(cf)的形貌分析 |
3.3.3 (YAG:Tb~(3+)/Eu~(3+)-ZrO_2)_(cf)的光学性能分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 (YAG-ZrO_2)_(cf)增强铝基复合材料的性能测试 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 (YAG-ZrO_2)_(cf)/Al复合材料的制备 |
4.2.2 (YAG-ZrO_2)_(cf)/Al复合材料力学与光学性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 (YAG-ZrO_2)_(cf)/Al复合材料物相与形貌分析 |
4.3.2 不同纤维掺杂量对复合材料致密度的影响 |
4.3.3 不同纤维掺杂量对复合材料硬度的影响 |
4.3.4 不同纤维掺杂量对复合材料抗拉强度和延伸率的影响 |
4.3.5 (YAG-ZrO_2)_(cf)与基体之间的界面结合能力对抗拉强度的影响 |
4.3.6 (YAG:Tb~(3+)/Eu~(3+)-ZrO_2)_(cf)/Al复合材料光学性能 |
4.4 本章小结 |
第5章 利用(YAG:Tb~(3+)/Eu~(3+)-ZrO_2)_(cf)的光学性能对铝基复合材料的内应力检测 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 (YAG:Tb~(3+)/Eu~(3+)-ZrO_2)_(cf)/Al复合材料动态拉伸-荧光传感实验 |
5.2.2 (YAG-ZrO_2)_(cf)/Al复合材料原位拉伸XRD测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 (YAG:Eu~(3+)-ZrO_2)_(cf)/Al复合材料拉伸光谱响应特征 |
5.3.2 (YAG:Tb~(3+)-ZrO_2)_(cf)/Al复合材料拉伸光谱响应特征 |
5.3.3 (YAG-ZrO_2)_(cf)/Al复合材料内应力计算 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(2)基于巯基-烯点击反应制备聚酰亚胺光学材料及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 无色透明聚酰亚胺(CPI)的研究现状 |
1.2.1 引入含氟基团的CPI |
1.2.2 引入柔性基团的CPI |
1.2.3 引入非共平面或不对称结构的CPI |
1.2.4 引入脂肪结构的CPI |
1.2.5 引入大侧基的CPI |
1.2.6 引入多种结构的CPI |
1.2.7 引入其他结构的CPI |
1.3 高折射率聚酰亚胺研究现状 |
1.3.1 含硫PI |
1.3.2 PI杂化材料 |
1.4 光致发光PI研究现状 |
1.4.1 含荧光基团的PI |
1.4.2 稀土配位PI |
1.5 聚酰亚胺的合成方法 |
1.5.1 缩聚反应合成聚酰亚胺 |
1.5.2 亲核取代反应合成聚酰亚胺 |
1.5.3 巯基-烯点击反应合成聚酰亚胺 |
1.6 本论文的意义、研究内容和创新点 |
第2章 实验原料、仪器及测试方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验测试方法 |
2.3.1 傅里叶红外光谱仪(FTIR) |
2.3.2 核磁共振分析(NMR) |
2.3.3 元素分析仪 |
2.3.4 凝胶渗透色谱(GPC) |
2.3.5 溶解性测试 |
2.3.6 热失重分析(TGA) |
2.3.7 差示扫描量热仪(DSC) |
2.3.8 静态机械分析(TMA) |
2.3.9 动态机械分析(DMA) |
2.3.10 紫外-可见分光光度计(UV-vis) |
2.3.11 椭圆偏振光谱仪 |
2.3.12 双折射测试 |
2.3.13 荧光分光光度计 |
2.3.14 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.15 X射线衍射仪(XRD) |
第3章 基于巯基-烯点击化学法的高折射率聚硫醚酰亚胺 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 双柠康酰亚胺(BCI)单体的合成 |
3.2.2 聚硫醚酰亚胺(PTEI)的合成 |
3.2.3 PTEI薄膜的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 BCI的合成与表征 |
3.3.2 聚合物的合成与表征 |
3.3.3 溶解性能 |
3.3.4 热性能 |
3.3.5 光学性能 |
3.4 本章小结 |
第4章 高折射率聚硫醚酰亚胺/TiO_2和ZrO_2杂化膜 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 聚合物的合成 |
4.2.2 PIs杂化膜的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 聚合物及其杂化膜的表征 |
4.3.2 热性能 |
4.3.3 光学性能 |
4.3.4 形态分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 经巯基-烯点击反应制备聚酰亚胺发光材料 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 PIs-NL和 PIs-ME的合成 |
5.2.2 稀土配合物PIs-X-Ln的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 PIs-X的合成与表征 |
5.3.2 PIs-X-Ln的合成与表征 |
5.3.3 溶解性能 |
5.3.4 PIs-X和 PIs-X-Ln热性能 |
5.3.5 PIs-X-Ln的荧光性能 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
深圳大学指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
深圳大学研究生学位(毕业)论文答辩委员会决议书 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(3)基于电弧放电法制作微纳及扭转光纤长周期光栅的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 光纤传感技术概述 |
1.2 光纤长周期光栅的发展现状 |
1.2.1 光纤光栅的分类 |
1.2.2 长周期光纤光栅的应用 |
1.3 微纳光纤长周期光栅 |
1.4 扭转光纤长周期光栅 |
1.5 本文内容和创新之处 |
1.5.1 本文主要内容 |
1.5.2 本文创新之处 |
第二章 光纤长周期光栅基本理论与制作方法 |
2.1 光纤长周期光栅的基本理论分析 |
2.2 微纳光纤长周期光栅的实验制作方法 |
2.2.1 微纳光纤制作工艺 |
2.2.2 微纳光纤长周期光栅电弧放电制作方法 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于电弧诱导微纳光纤长周期光栅及其传感特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 微纳光纤长周期光栅的制作过程 |
3.3 微纳光纤长周期光栅的光谱特性分析 |
3.4 微纳光纤长周期光栅的温度不敏感折射率测量特性 |
3.4.1 微纳光纤长周期光栅的折射率传感特性 |
3.4.2 微纳光纤长周期光栅温度响应特性 |
3.5 微纳光纤长周期光栅结构参数对传感特性的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于电弧放电制作扭转全固带隙光纤的传感特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 电弧放电熔融扭转全固带隙光纤的方法 |
4.3 螺旋式全固带隙光纤的传感特性研究 |
4.3.1 扭转传感实验 |
4.3.2 拉力传感实验 |
4.3.3 温度和折射率传感实验 |
4.4 本章小结 |
第五章 单模扭转长周期光纤光栅的传感特性 |
5.1 单模扭转长周期光纤光栅的光谱特性 |
5.2 单模扭转长周期光纤光栅的温度与扭转实验 |
5.3 单模扭转结构的其他衍生器件 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
攻读硕士期间参加的科研项目 |
致谢 |
(4)基于光纤光栅激光器的温度传感器(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 光纤光栅法布里-珀罗腔及应用 |
1.3 光纤布拉格光栅激光器及应用 |
1.4 光纤传感器概述 |
1.5 光纤温度传感器发展现状 |
1.6 本文研究内容 |
第2章 FBG-FP腔对连续波及脉冲激光入射的响应 |
2.1 FBG-FP腔对连续波激光入射的响应 |
2.2 FBG-FP腔对脉冲激光入射的响应 |
2.3 单模光纤非线性效应对FBG-FP腔输出特性的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 FBG-FP腔衰荡光谱及应用 |
3.1 腔衰荡光谱 |
3.2 FBG-FP腔衰荡光谱在光纤磁场传感器的应用 |
3.3 模拟仿真结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于单波长光纤光栅激光器的温度传感器 |
4.1 单波长光纤光栅激光器 |
4.2 光纤光栅中心波长对温度的响应 |
4.3 基于单波长光纤光栅激光器的温度传感器 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于注入式光纤光栅激光器的温度传感器 |
5.1 注入式光纤光栅激光器 |
5.2 基于注入式光纤光栅激光器的温度传感器 |
5.3 本章小结 |
第6章 基于双波长光纤光栅激光器的温度传感器 |
6.1 双波长光纤光栅激光器 |
6.2 基于双波长光纤光栅激光器的温度传感器 |
6.3 本章小结 |
第7章 工作总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
个人简介 |
(5)纳米纤维素及其功能材料的制备与应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 纤维素的结构 |
1.1.1 纤维素大分子结构 |
1.1.2 纤维素超分子结构 |
1.1.3 植物纤维细胞壁结构 |
1.2 纳米纤维素的制备 |
1.2.1 NCC的制备 |
1.2.2 NFC的制备 |
1.3 纳米纤维素的性质 |
1.3.1 纳米纤维素的机械性能 |
1.3.2 纳米纤维素的热学性能 |
1.3.3 纳米纤维素的自组装性能 |
1.3.4 纳米纤维素的其他性能 |
1.4 纳米纤维素基材料 |
1.4.1 纳米纤维纸/纳米纤维复合物膜 |
1.4.2 纳米纤维素气凝胶 |
1.4.3 纳米纤维素纤维 |
1.5 纳米纤维素基材料的应用 |
1.5.1 纳米纤维分散剂 |
1.5.2 纳米纤维素用于生物及医药领域 |
1.5.3 纳米纤维增强剂 |
1.5.4 纳米纤维素用于能源材料与电子设备 |
1.6 研究目的、意义与内容 |
1.7 参考文献 |
第二章 预处理对纤维素形态的影响 |
2.1 前言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 打浆 |
2.2.2 超声处理 |
2.2.3 NaOH/尿素/硫脲处理 |
2.2.4 材料表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 打浆对纤维形态的影响 |
2.3.2 超声波对纤维形态的影响 |
2.3.3 NaOH/尿素/硫脲体系处理对纤维形态的影响 |
2.4 本章小结 |
2.5 参考文献 |
第三章 纳米纤维素的制备 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 NaOH/尿素/硫脲预处理预超声波结合法制备纳米纤维素 |
3.2.2 NaOH/尿素/硫脲/ZnCl_2预处理预超声波结合法制备纳米纤维素 |
3.2.3 TEMPO氧化+微射流法制备纳米纤维素 |
3.2.4 NFC纤维纸的制备 |
3.2.5 NFC微米纤维的制备 |
3.2.6 材料表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 NaOH/尿素/硫脲预处理预超声波结合法制备纳米纤维素 |
3.3.2 NaOH/尿素/硫脲/ZnCl_2预处理预超声波结合法制备纳米纤维素 |
3.3.3 TEMPO氧化+微射流法制备纳米纤维素 |
3.4 本章小结 |
3.5 参考文献 |
第四章 纳米纤维素基磁性功能纸 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 NFC制备 |
4.2.2 透明磁性纳米纸制备 |
4.2.3 材料表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
4.5 参考文献 |
第五章 纳米纤维素制备功能微米纤维 |
5.1 前言 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 NFC制备与表征 |
5.2.2 氧化石墨烯(GO)的制备 |
5.2.3 GO+NFC微米纤维的制备与表征 |
5.2.4 分子模拟 |
5.2.5 导电微米纤维的制备与表征 |
5.2.6 锂离子电池的组装与测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 纳米纤维素制备超强微米纤维 |
5.3.2 导电微米纤维的制备与应用 |
5.4 本章小结 |
5.5 参考文献 |
第六章 纳米纤维素分散剂 |
6.1 前言 |
6.2 实验材料与方法 |
6.2.1 NFC制备与表征 |
6.2.2 BN、MoS_2与CNT的分散与表征 |
6.2.3 膜与纤维的制备与表征 |
6.2.4 钠离子电池的组装与测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 NFC分散BN与MoS_2 |
6.3.2 NFC分散CNT |
6.4 本章小结 |
6.5 参考文献 |
第七章 总结 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(6)新型光响应性偶氮苯功能高分子材料的合成及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
引言 |
第一节 偶氮苯聚合物 |
1.1.1 偶氮苯基团 |
1.1.2 偶氮苯聚合物的应用 |
1.1.3 偶氮苯聚合物的合成 |
第二节 分子印迹聚合物 |
1.2.1 分子印迹技术简介 |
1.2.2 响应性分子印迹聚合物 |
1.2.3 适于水溶液体系的分子印迹聚合物 |
第三节 光致形变液晶弹性体 |
1.3.1 高分子液晶 |
1.3.2 液晶弹性体 |
1.3.3 光致形变液晶弹性体 |
第四节 论文选题意义及研究内容 |
第二章 光响应性分子印迹聚合物微球的制备及其性能研究 |
第一节 化学试剂与仪器 |
2.1.1 主要原料及规格 |
2.1.2 化学试剂预处理 |
2.1.3 测试仪器 |
第二节 合成及表征方法 |
2.2.1 偶氮苯功能单体(MAzoPy)的合成(图2.1) |
2.2.2 光响应性分子印迹聚合物微球的合成(图2.2) |
2.2.3 表征方法 |
第三节 分子印迹聚合物的性能研究 |
2.3.1 偶氮苯单体的光致异构化 |
2.3.2 分子印迹聚合物的形貌 |
2.3.3 分子印迹聚合物的结构 |
2.3.4 分子印迹聚合物的吸附动力学 |
2.3.5 分子印迹聚合物的平衡吸附性能 |
2.3.6 分子印迹聚合物的等温吸附性能 |
2.3.7 分子印迹聚合物的选择性吸附性能 |
2.3.8 分子印迹聚合物的光响应性吸附性能 |
第四节 本章小结 |
第三章 适于纯水溶液体系光热双重响应性分子印迹聚合物微球的制备及其性能研究 |
第一节 化学试剂与仪器 |
3.1.1 主要原料及规格 |
3.1.2 化学试剂预处理 |
3.1.3 测试仪器 |
第二节 合成及表征方法 |
3.2.1 三(N,N-二甲氨基乙基)胺(Me_6TREN)的合成 |
3.2.2 偶氮苯功能单体(MAzoPy)的合成 |
3.2.3 适于纯水溶液体系光热双重响应性分子印迹聚合物微球的合成(图 3.1) |
3.2.4 表征方法 |
第三节 分子印迹聚合物的形貌、结构和表面亲水性研究 |
3.3.1 分子印迹聚合物的形貌 |
3.3.2 分子印迹聚合物的结构 |
3.3.3 分子印迹聚合物表面接枝PNIPAAm高分子刷的表征 |
3.3.4 分子印迹聚合物的表面亲水性 |
第四节 分子印迹聚合物的吸附性能研究 |
3.4.1 分子印迹聚合物在乙腈溶液中的平衡吸附性能 |
3.4.2 分子印迹聚合物在纯水溶液中的平衡吸附性能 |
3.4.3 分子印迹聚合物的选择性吸附性能 |
3.4.4 分子印迹聚合物的光响应性吸附性能 |
3.4.5 分子印迹聚合物的热响应性吸附性能 |
第五节 本章小结 |
第四章 新型偶氮苯侧链液晶聚合物的合成及其后交联型液晶弹性体纤维的光致形变性能 |
第一节 化学试剂与仪器 |
4.1.1 主要原料及规格 |
4.1.2 化学试剂预处理 |
4.1.3 测试仪器 |
第二节 合成及表征方法 |
4.2.1 偶氮苯单体的合成 |
4.2.2 硫代苯甲酸异丙苯酯(CDB)的合成 |
4.2.3 偶氮苯侧链液晶均聚物的合成(图 4.1b) |
4.2.4 偶氮苯侧链液晶共聚物的合成(图 4.1c) |
4.2.5 后交联型液晶弹性体纤维的制备 |
第三节 聚合物的分子量、结构和光响应性 |
4.3.1 RAFT聚合反应动力学 |
4.3.2 聚合物的结构 |
4.3.3 聚合物的光响应性 |
第四节 聚合物的热稳定性和液晶性质 |
4.4.1 聚合物的热稳定性 |
4.4.2 聚合物的液晶性质 |
第五节 后交联型液晶弹性体纤维的光致形变性能 |
4.5.1 后交联型液晶弹性体纤维的制备 |
4.5.2 纤维的光致形变 |
4.5.3 光致形变的可逆循环 |
4.5.4 光致形变的影响因素 |
第六节 本章小结 |
第五章 主链型偶氮苯液晶聚合物的合成及其氢键交联型液晶弹性体纤维的光致形变性能 |
第一节 化学试剂与仪器 |
5.1.1 主要原料及规格 |
5.1.2 化学试剂预处理 |
5.1.3 测试仪器 |
第二节 合成及表征方法 |
5.2.1 偶氮苯单体的合成(图 5.1) |
5.2.2 主链型偶氮苯聚合物的合成(图 5.1) |
5.2.3 主链型偶氮苯聚合物的后修饰(图 5.2) |
5.2.4 MP-6的后交联 |
5.2.5 氢键交联型液晶弹性体纤维的制备 |
第三节 聚合物的结构、分子量和光响应性 |
5.3.1 聚合物的结构 |
5.3.2 聚合物的分子量和分子量分布 |
5.3.3 聚合物的光响应性 |
第四节 聚合物的热稳定性和液晶性质 |
5.4.1 聚合物的热稳定性 |
5.4.2 聚合物的液晶性质 |
第五节 氢键交联型液晶弹性体纤维的光致形变性能 |
5.5.1 氢键交联型液晶弹性体纤维的制备 |
5.5.2 纤维的光致形变 |
5.5.3 光致形变的可逆循环 |
5.5.4 光致形变的影响因素 |
5.5.5 纤维的光致应力 |
第六节 本章小结 |
第六章 论文总结 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(7)一种偶氮苯类凝胶因子的合成及其在光响应液晶物理凝胶中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 刺激响应型凝胶因子 |
1.3 偶氮苯凝胶因子的研究进展 |
1.4 液晶物理凝胶 |
1.5 本论文的设计思想及研究内容 |
2 实验部分 |
2.1 合成部分 |
2.2 凝胶制备与性能测试 |
3 结果与讨论 |
3.1 偶氮苯凝胶因子 AG 的结构与性能表征 |
3.2 P0616A/AG 液晶物理凝胶的性能研究 |
3.3 P0616A/AG 液晶物理凝胶的自组装行为研究 |
4 全文总结 |
致谢 |
参考文献 |
附录 作者在硕士论文期间发表的文章 |
(8)基于生物模板的光功能复合材料研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 光功能纳米材料的研究概况 |
1.2.1 光功能纳米材料的制备 |
1.2.1.1 有机-无机壳核结构 |
1.2.1.2 无机-无机壳核结构 |
1.2.1.3 掺杂纳米颗粒的固态结构 |
1.2.1.4 纳米颗粒的有序组装结构 |
1.2.2 光功能纳米材料的应用前景 |
1.2.2.1 光功能纳米复合颗粒 |
1.2.2.2 光功能纳米复合结构 |
1.3 自然界对材料研究的启迪 |
1.3.1 生物组分的化学活性 |
1.3.2 特殊生物结构的优异性能 |
1.3.2.1 机械性能 |
1.3.2.2 表面性能 |
1.3.2.3 光学性能 |
1.3.3 本文选用的天然生物材料 |
1.3.3.1 蚕丝丝素纤维 |
1.3.3.2 孔雀羽毛 |
1.3.3.3 蝴蝶翅膀 |
1.4 启迪于自然的材料研究 |
1.4.1 基于生物大分子 |
1.4.2 基于微生物 |
1.4.3 基于植物 |
1.4.4 基于动物 |
1.5 选题意义及研究内容 |
1.6 参考文献 |
第二章 以蚕丝丝素纤维为基体原位合成纳米硫化镉的研究和荧光性质分析 |
2.1 前言 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 蚕丝丝素纤维 |
2.2.2 利用蚕丝丝素纤维合成纳米硫化镉的制备工艺 |
2.2.3 仪器设备 |
2.3 复合材料的表征及机理分析 |
2.3.1 复合材料的表征 |
2.3.1.1 纳米硫化镉/蚕丝丝素纤维固态产物 |
2.3.1.2 纳米硫化镉/蚕丝丝素蛋白液态产物 |
2.3.2 机理分析 |
2.4 复合材料的结构调控和光学性质研究 |
2.4.1 调控纳米硫化镉的粒径和紫外-可见光吸收性质 |
2.4.2 调控纳米硫化镉的组装体形貌 |
2.4.3 纳米硫化镉粒径及组装体形貌对荧光性质的影响 |
2.5 本章小结 |
2.6 参考文献 |
第三章 纳米氧化锌/蚕丝生物相容光功能复合材料的制备及其光致发光性质 |
3.1 前言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 蚕丝丝素纤维 |
3.2.2 纳米氧化锌/蚕丝丝素纤维(蛋白)的制备工艺 |
3.2.3 仪器设备 |
3.2.4 细胞毒性试验 |
3.3 产物的表征及机理分析 |
3.3.1 产物的表征 |
3.3.1.1 纳米氧化锌/蚕丝丝素纤维固态产物 |
3.3.1.2 纳米氧化锌/蚕丝丝素蛋白液态产物 |
3.3.2 机理分析 |
3.3.2.1 引入蚕丝丝素纤维的优势 |
3.3.2.2 过程1 对产物的影响 |
3.3.2.3 过程2 对产物的影响 |
3.4 纳米氧化锌/蚕丝丝素纤维(蛋白)的光学性质研究 |
3.4.1 紫外-可见光吸收性质及反射性质分析 |
3.4.2 光致发光性质 |
3.5 纳米氧化锌/蚕丝丝素蛋白的细胞毒性试验 |
3.6 本章小结 |
3.7 参考文献 |
第四章 纳米半导体/孔雀羽毛新型二维复合光子晶体的制备及其反射性质 |
4.1 前言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 孔雀羽毛 |
4.2.2 纳米半导体/孔雀羽毛的制备工艺 |
4.2.2.1 纳米氧化锌/孔雀羽毛 |
4.2.2.2 纳米硫化镉/孔雀羽毛 |
4.2.3 仪器设备 |
4.3 纳米半导体/孔雀羽毛复合材料的表征及机理分析 |
4.3.1 纳米氧化锌/孔雀羽毛 |
4.3.2 纳米硫化镉/孔雀羽毛 |
4.4 纳米硫化镉/孔雀羽毛新型二维复合光子晶体的反射性质研究 |
4.4.1 光学耦合作用在反射光谱上的体现 |
4.4.2 反射性质的影响因素 |
4.4.2.1 光子晶体结构参数对反射性质的影响 |
4.4.2.2 纳米硫化镉负载量对反射性质的影响 |
4.4.2.3 观测角度对反射性质的影响 |
4.5 本章小结 |
4.6 参考文献 |
第五章 纳米硫化镉/蝶翅新型(准)一维复合光子晶体的制备及其反射性质 |
5.1 前言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 蝶翅 |
5.2.1.1 异型紫斑蝶 |
5.2.1.2 巴黎翠凤蝶 |
5.2.2 纳米硫化镉/蝶翅的制备工艺 |
5.2.3 仪器设备 |
5.3 纳米硫化镉/蝶翅新型复合光子晶体的表征及机理分析 |
5.3.1 产物表征 |
5.3.2 机理分析 |
5.3.3 新型复合光子晶体的形貌控制 |
5.4 纳米硫化镉/蝶翅新型(准)一维复合光子晶体的反射性质研究 |
5.4.1 原始蝶翅及纳米硫化镉/蝶翅的反射性质 |
5.4.1.1 一维光子晶体反射性质的影响因素 |
5.4.1.2 准一维光子晶体独特的结构和反射性质 |
5.4.2 反射光谱的初步模拟 |
5.4.2.1 折射率的确定 |
5.4.2.2 模拟反射光谱随结构参数和样式而变的规律 |
5.5 本章小结 |
5.6 参考文献 |
第六章 结论与创新点 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表论文与申请专利目录 |
论文 |
专利 |
(9)静电纺丝法制备一维聚合物—有机小分子复合纳米纤维及其性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 引言 |
1.1 有机小分子荧光材料 |
1.1.1 荧光 |
1.1.2 有机小分子荧光材料的分类 |
1.1.3 激发态能量转移 |
1.1.4 F?rster 能量转移在材料中的应用 |
1.2 静电纺丝技术 |
1.2.1 静电纺丝技术的发展史及其原理 |
1.2.2 静电纺丝影响因素 |
1.3 纳米纤维 |
1.3.1 聚合物基复合纳米纤维的研究进展 |
1.3.2 纳米纤维的应用 |
1.3.3 纳米纤维的表征方法 |
1.4 本论文的研究意义和创新之处 |
参考文献 |
第二章 掺杂TPP 及DCM 的发光可调PEO 复合纳米纤维的制备及性能研究 |
2.1 概述 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料与试剂 |
2.2.2 复合纺丝溶液的配制及静电纺丝过程 |
2.2.3 复合纳米纤维表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PEO 电纺浓度的确定 |
2.3.2 PEO-TPP/DCM 复合纳米纤维形貌分析 |
2.3.3 PEO-TPP/DCM 复合纳米纤维光谱分析 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 一维蓝光PVP-蒽复合纳米纤维的制备及性能研究 |
3.1 概述 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料和试剂 |
3.2.2 PVP-蒽复合纺丝溶液的配制 |
3.2.3 静电纺丝过程 |
3.2.4 PVP-蒽复合纳米纤维的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 PVP-蒽复合纳米纤维的形貌分析 |
3.3.2 PVP-蒽复合纳米纤维光谱分析 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 PPV-富勒醇光电复合纳米纤维的制备及性能研究 |
4.1 概述 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 原料和试剂 |
4.2.2 PPV-富勒醇复合纺丝溶液的配制 |
4.2.3 静电纺丝过程 |
4.2.4 复合纳米纤维及复合纳米纤维器件的表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 红外光谱分析 |
4.3.2 紫外-可见吸收光谱分析 |
4.3.3 光电以及荧光性质分析 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
结论 |
致谢 |
在学期间公开发表论文及着作情况 |
(10)纤维物证检验技术的现状及发展(论文提纲范文)
1 纤维物证的提取方法 |
2 纤维物证的检验方法 |
2.1 形态检验 |
2.2 光学性质检验 |
2.3 热学性质检验 |
2.4 分子结构检验 |
2.4.1 红外吸收光谱法 (IR) |
2.4.2 裂解气相色谱法 (PGC) |
2.5 纤维染料的检验 |
3 纤维物证检验技术的发展 |
4 今后工作方向 |
四、A Novel Method for Measuring Photo-Induced Birefringence of Photosensitive Fibers(论文参考文献)
- [1]YAG-ZrO2纤维荧光光谱对铝基复合材料应力应变响应的机制研究[D]. 曹爽. 兰州理工大学, 2021(01)
- [2]基于巯基-烯点击反应制备聚酰亚胺光学材料及性能研究[D]. 刘曌. 深圳大学, 2020(02)
- [3]基于电弧放电法制作微纳及扭转光纤长周期光栅的研究[D]. 范鹏程. 暨南大学, 2017(04)
- [4]基于光纤光栅激光器的温度传感器[D]. 黎琦. 长江大学, 2016(02)
- [5]纳米纤维素及其功能材料的制备与应用[D]. 李媛媛. 南京林业大学, 2014(04)
- [6]新型光响应性偶氮苯功能高分子材料的合成及其性能研究[D]. 方亮晶. 南开大学, 2014(04)
- [7]一种偶氮苯类凝胶因子的合成及其在光响应液晶物理凝胶中的应用[D]. 蒋曼. 华中科技大学, 2013(07)
- [8]基于生物模板的光功能复合材料研究[D]. 韩婕. 上海交通大学, 2012(07)
- [9]静电纺丝法制备一维聚合物—有机小分子复合纳米纤维及其性能研究[D]. 张莲姬. 东北师范大学, 2011(06)
- [10]纤维物证检验技术的现状及发展[J]. 刘海霞,权养科. 刑事技术, 2011(03)