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一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的制備方法與流程

文檔序號(hào):12201442閱讀:428來源:國(guó)知局
一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的制備方法與流程
本發(fā)明涉及一種聚酰胺薄膜的制備方法。

背景技術(shù):
含三苯胺類聚合物在電場(chǎng)的作用下能夠形成陽離子自由基,是制備電荷傳輸材料、電致發(fā)光材料、電致變色材料的重要原材料,同時(shí)也可作有機(jī)染料和醫(yī)藥中間體。芳香性聚酰胺是高性能的聚合物,它們具有很好的機(jī)械性能和電致變色性能,可望用在光存儲(chǔ)、光記憶、光學(xué)運(yùn)算、光限幅激光防護(hù)上。但是現(xiàn)有的聚酰胺仍然存在溶解性低,難以成膜加工,光電變色響應(yīng)靈敏度低的問題,有待進(jìn)一步研究提高。主要的解決方法是在主鏈上引入大的基團(tuán)。另一方面,通過改變化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成,提高聚酰胺的溶解性能與成膜性,進(jìn)一步的增加聚酰胺的應(yīng)用領(lǐng)域:如光活性材料、熒光、電活性膜和離子交換膜等等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有聚酰胺在有機(jī)溶劑中溶解度低,難以加工成膜和光電變色響應(yīng)靈敏度低的問題,而提供一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的制備方法。一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的結(jié)構(gòu)式為:其中,所述的R1為所述的R2為所述的n1的取值為1≤n1≤100,且n1為整數(shù);所述的n2的取值為1≤n2≤100,且n2為整數(shù)。一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的制備方法,是按以下步驟完成的:一、聚合反應(yīng):將N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體或N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體、二酸單體和氯化鈣加入有機(jī)溶劑中,再在溫度為120℃~150℃下反應(yīng)5h~7h,再使用甲醇沉出反應(yīng)物I,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物I;再利用索氏提取方法對(duì)反應(yīng)物I進(jìn)行提純,再將提純后的反應(yīng)物I在溫度為30~40℃下烘干3h~5h,得到含有三苯胺的聚酰胺;步驟一中所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與二酸單體的摩爾比為1:1或N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與二酸單體的摩爾比為1:1;步驟一中所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體或N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與有機(jī)溶劑的體積比為(0.001mol~0.05mol):3mL;步驟一中所述的氯化鈣的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為(0.2g~0.3g):3mL;二、固化成膜:將含有三苯胺的聚酰胺溶解到有機(jī)溶劑中,得到含有三苯胺的聚酰胺溶液;將含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺溶液在轉(zhuǎn)速為1500r/min~2500r/min的條件下涂覆在ITO玻璃上,再在溫度為80℃~100℃下干燥8~10h,得到含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜;步驟二中所述的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的厚度為0.5μm~5μm;步驟二中所述的含有三苯胺的聚酰胺的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為(0.0001~0.0005g):1mL;步驟二中所述的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的結(jié)構(gòu)式為:其中,所述的R1為所述的R2為所述的n1的取值為1≤n1≤100,且n1為整數(shù);所述的n2的取值為1≤n2≤100,且n2為整數(shù)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):一、將本發(fā)明制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜溶于二甲基亞砜中,可以在導(dǎo)電玻璃上進(jìn)行涂膜;本發(fā)明制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜作為工作電極,飽和甘汞電極為參比電極,鉑絲為對(duì)電極,電解質(zhì)為高氯酸鋰乙腈溶液組成的電致變色器件;二、本發(fā)明制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜可以作為光電材料在電致變色材料、光致變色材料、空穴傳輸材料、三階非線性材料、防偽、偽裝材料和顯示材料中應(yīng)用;三、本發(fā)明制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜具有較好的可逆性,且溶解性大;四、本發(fā)明制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜有一對(duì)氧化還原峰,此聚合物具有較好的可逆性;五、本發(fā)明制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外-可見吸收峰值為360nm~370nm,熒光光譜的峰值為496nm~506nm,這些都是共軛三苯胺π-π*電子躍遷所得的結(jié)果。本發(fā)明可獲得一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜。附圖說明圖1為實(shí)施例一步驟二①得到的二腈基單體的紅外譜圖;圖2為實(shí)施例一步驟二②得到的N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體的紅外光譜圖;圖3為實(shí)施例一步驟二②得到的N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體的H核磁光譜圖;圖4為實(shí)施例一步驟二②得到的N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體的C核磁光譜圖;圖5為實(shí)施例一步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紅外光譜圖;圖6為實(shí)施例一步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的循環(huán)伏安圖;圖7為實(shí)施例一步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外光譜圖;圖8為實(shí)施例一步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的熒光光譜圖;圖9為實(shí)施例二步驟二①得到的二腈基單體的紅外光譜圖;圖10為實(shí)施例二步驟二②得到的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體的紅外光譜圖;圖11為實(shí)施例二步驟二②得到的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體的H核磁光譜圖;圖12為實(shí)施例二步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紅外光譜圖;圖13為實(shí)施例二步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的循環(huán)伏安譜圖;圖14為實(shí)施例二步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外光譜圖;圖15為實(shí)施例二步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的熒光光譜圖;圖16實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紅外光譜圖;圖17實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的循環(huán)伏安圖;圖18實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外光譜圖;圖19實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的熒光光譜圖;圖20為實(shí)施例四步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紅外光譜圖;圖21為實(shí)施例四步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的循環(huán)伏安圖;圖22為實(shí)施例四步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外光譜圖;圖23為實(shí)施例四步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的熒光光譜圖。具體實(shí)施方式具體實(shí)施方式一:本實(shí)施方式是一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的結(jié)構(gòu)式為:其中,所述的R1為所述的R2為或所述的n1的取值為1≤n1≤100,且n1為整數(shù);所述的n2的取值為1≤n2≤100,且n2為整數(shù)。具體實(shí)施方式二:本實(shí)施方式是一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的制備方法是按以下步驟完成的:一、聚合反應(yīng):將N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體或N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體、二酸單體和氯化鈣加入有機(jī)溶劑中,再在溫度為120℃~150℃下反應(yīng)5h~7h,再使用甲醇沉出反應(yīng)物I,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物I;再利用索氏提取方法對(duì)反應(yīng)物I進(jìn)行提純,再將提純后的反應(yīng)物I在溫度為30~40℃下烘干3h~5h,得到含有三苯胺的聚酰胺;步驟一中所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與二酸單體的摩爾比為1:1或N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與二酸單體的摩爾比為1:1;步驟一中所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體或N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與有機(jī)溶劑的體積比為(0.001mol~0.05mol):3mL;步驟一中所述的氯化鈣的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為(0.2g~0.3g):3mL;二、固化成膜:將含有三苯胺的聚酰胺溶解到有機(jī)溶劑中,得到含有三苯胺的聚酰胺溶液;將含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺溶液在轉(zhuǎn)速為1500r/min~2500r/min的條件下涂覆在ITO玻璃上,再在溫度為80℃~100℃下干燥8~10h,得到含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜;步驟二中所述的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的厚度為0.5μm~5μm;步驟二中所述的含有三苯胺的聚酰胺的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為(0.0001g~0.0005g):1mL步驟二中所述的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的結(jié)構(gòu)式為:其中,所述的R1為所述的R2為所述的n1的取值為1≤n1≤100,且n1為整數(shù);所述的n2的取值為1≤n2≤100,且n2為整數(shù)。本實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn):一、將本實(shí)施方式制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜溶于二甲基亞砜中,可以在導(dǎo)電玻璃上進(jìn)行涂膜;本實(shí)施方式制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜作為工作電極,飽和甘汞電極為參比電極,鉑絲為對(duì)電極,電解質(zhì)為高氯酸鋰乙腈溶液組成的電致變色器件;二、本實(shí)施方式制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜可以作為光電材料在電致變色材料、光致變色材料、空穴傳輸材料、三階非線性材料、防偽、偽裝材料和顯示材料中應(yīng)用;三、本實(shí)施方式制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜具有較好的可逆性,且溶解性大;四、本實(shí)施方式制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜有一對(duì)氧化還原峰,此聚合物具有較好的可逆性;五、本實(shí)施方式制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外-可見吸收峰值為360nm~370nm,熒光光譜的峰值為496nm~506nm,這些都是共軛三苯胺π-π*電子躍遷所得的結(jié)果。本實(shí)施方式可獲得一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜。具體實(shí)施方式三:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二的不同點(diǎn)是:步驟一中所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體是按以下方法制備的:①、在氮?dú)鈿夥障聦,N-二(α-萘基)-4,4-聯(lián)苯二胺溶解到二甲基亞砜中,再加入對(duì)氟硝基苯和氫化鈉,再在100℃下反應(yīng)24h~30h,得到反應(yīng)液;將反應(yīng)液加入到冷水中,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到黃色沉淀物質(zhì);使用乙腈對(duì)黃色沉淀物質(zhì)清洗2次~4次,再在溫度為30℃~40℃下干燥8~15h,得到反應(yīng)產(chǎn)物A;步驟①中所述的N,N-二(α-萘基)-4,4-聯(lián)苯二胺與對(duì)氟硝基苯的物質(zhì)的量比為1:2;步驟①中所述的N,N-二(α-萘基)-4,4-聯(lián)苯二胺的物質(zhì)的量與二甲基亞砜的體積比為1mol:(100mL~200mL);步驟①中所述的氫化鈉的質(zhì)量與二甲基亞砜的體積比為(1g~3g):100mL;②、將反應(yīng)產(chǎn)物A和Pd/C催化劑加入到N,N′-二甲基甲酰胺中,在氫氣氣氛下、壓力為7MPa~9MPa、攪拌速度為120r/min~150r/min和溫度為70℃~90℃的條件下反應(yīng)40h~45h,得到黃綠色沉淀物質(zhì);將黃綠色沉淀物質(zhì)進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物B;再使用甲苯清洗反應(yīng)物B2次~4次,再在溫度為30℃~40℃下烘干3h~5h,得到N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體;步驟②中所述的反應(yīng)產(chǎn)物A的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為(3g~5g):250mL;步驟②中所述的Pd/C催化劑的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為(0.5g~2g):250mL;步驟②中所述的Pd/C催化劑中Pd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。其他與具體實(shí)施方式二相同。具體實(shí)施方式四:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二或三的不同點(diǎn)是:步驟一中所述的N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體是按以下方法制備的:①、在氮?dú)鈿夥障聦,N-二苯基聯(lián)苯二胺溶解到二甲基亞砜中,再加入對(duì)氟硝基苯和氫化鈉,再在100℃下反應(yīng)24h~30h,得到反應(yīng)液;將反應(yīng)液加入到冷水中,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到黃色沉淀物質(zhì);使用乙腈對(duì)黃色沉淀物質(zhì)清洗2次~4次,再在溫度為30℃~40℃下干燥8~15h,得到反應(yīng)產(chǎn)物C;步驟①中所述的N,N-二苯基聯(lián)苯二胺的質(zhì)量與二甲基亞砜的體積比為(6g~8g):100mL;步驟①中所述的對(duì)氟硝基苯的質(zhì)量與二甲基亞砜的體積比為(6g~8g):100mL;步驟①中所述的氫化鈉的質(zhì)量與二甲基亞砜的體積比為(2g~3g):100mL;②、將反應(yīng)產(chǎn)物C和Pd/C催化劑加入到N,N′-二甲基甲酰胺中,在氫氣氣氛下、壓力為7MPa~9MPa、攪拌速度為120r/min~150r/min和溫度為70℃~90℃的條件下反應(yīng)40h~45h,得到黃綠色沉淀物質(zhì);將黃綠色沉淀物質(zhì)進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物D;再使用甲苯清洗反應(yīng)物B2次~4次,再在溫度為30℃~40℃下烘干3h~5h,得到N,N′-二苯基-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體;步驟②中所述的反應(yīng)產(chǎn)物C的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為(3g~4g):200mL;步驟②中所述的Pd/C催化劑的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為(0.5g~1.5g):200mL;步驟②中所述的Pd/C催化劑中Pd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。其他與具體實(shí)施方式二或三相同。具體實(shí)施方式五:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二至四的不同點(diǎn)是:步驟一中所述的二酸單體為N,N'-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體或N,N'-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體;所述的二酸單體為N,N'-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體的結(jié)構(gòu)式為所述的N,N'-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體的結(jié)構(gòu)式為其他與具體實(shí)施方式二至四相同。具體實(shí)施方式六:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二至五的不同點(diǎn)是:所述的N,N'-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體是按以下方法制備的:①、在氮?dú)鈿夥障?,將N,N′-二(β-萘基)對(duì)苯二胺溶解到無水N,N-二甲基甲酰胺中,再加入對(duì)氟苯腈和氫化鈉,再在溫度為120℃~130℃下反應(yīng)15h~20h,再使用溫度為0℃~5℃的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物E,再對(duì)反應(yīng)物E進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為30℃~35℃下進(jìn)行干燥24h~30h,得到干燥后的反應(yīng)物E;使用丙酮對(duì)干燥后的反應(yīng)物E進(jìn)行重結(jié)晶,再在溫度為30℃~35℃下干燥6h~8h,得到二腈基單體;步驟①中所述的N,N′-二(β-萘基)對(duì)苯二胺的質(zhì)量與無水N,N-二甲基甲酰胺的體積比為5g:(70mL~100mL);步驟①中所述的對(duì)氟苯腈的質(zhì)量與無水N,N-二甲基甲酰胺的體積比為4g:(70mL~100mL);步驟①中所述的氫化鈉的質(zhì)量與無水N,N-二甲基甲酰胺的體積比為2g:(70mL~100mL);②、將二腈基單體、氫氧化鉀、甲醇和蒸餾水混合,再在溫度為100℃~110℃和攪拌速度為120r/min~150r/min的條件下攪拌反應(yīng)5天~6天,再使用溫度為0℃~5℃,pH值為2~3的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物F;再對(duì)反應(yīng)物F進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為30℃~35℃下干燥24h~30h,得到干燥后的反應(yīng)物F;使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%~8%的冰醋酸對(duì)干燥后的反應(yīng)物F進(jìn)行重結(jié)晶,得到N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體;步驟②中所述的二腈基單體的質(zhì)量與甲醇的體積比為3g:(8mL~10mL);步驟②中所述的氫氧化鉀的質(zhì)量與甲醇的體積比為2g:(8mL~10mL);步驟②中所述的甲醇與蒸餾水的體積比為(0.5~1.5):1。其他與具體實(shí)施方式二至五相同。具體實(shí)施方式七:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二至六的不同點(diǎn)是:所述的N,N'-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體是按以下方法制備的:①、在氮?dú)鈿夥障拢瑢,N′-二(1-萘基)-4,4-聯(lián)苯二胺溶解到無水N,N-二甲基甲酰胺中,再加入對(duì)氟苯腈和氫化鈉,再在溫度為120℃~130℃下反應(yīng)15h~20h,再使用溫度為0℃~5℃的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物G,再對(duì)反應(yīng)物G進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為30℃~35℃下進(jìn)行干燥24h~30h,得到干燥后的反應(yīng)物G;使用丙酮對(duì)干燥后的反應(yīng)物G進(jìn)行重結(jié)晶,再在溫度為30℃~35℃下干燥6h~8h,得到二腈基單體;步驟①中所述的N,N′-二(1-萘基)-4,4-聯(lián)苯二胺的質(zhì)量與無水N,N-二甲基甲酰胺的體積比為5g:(70mL~100mL);步驟①中所述的對(duì)氟苯腈的質(zhì)量與無水N,N-二甲基甲酰胺的體積比為4g:(70mL~100mL);步驟①中所述的氫化鈉的質(zhì)量與無水N,N-二甲基甲酰胺的體積比為2g:(70mL~100mL);②、將二腈基單體、氫氧化鉀、甲醇和蒸餾水混合,再在溫度為100℃~110℃和攪拌速度為120r/min~150r/min的條件下攪拌反應(yīng)5天~6天,再使用溫度為0℃~5℃,pH值為2~3的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物H;再對(duì)反應(yīng)物H進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為30℃~35℃下干燥24h~30h,得到干燥后的反應(yīng)物H;使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%~8%的冰醋酸對(duì)干燥后的反應(yīng)物H進(jìn)行重結(jié)晶,得到N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體;步驟②中所述的二腈基單體的質(zhì)量與甲醇的體積比為3g:(8mL~10mL);步驟②中所述的氫氧化鉀的質(zhì)量與甲醇的體積比為2g:(8mL~10mL);步驟②中所述的甲醇與蒸餾水的體積比為(0.5~1.5):1。其他與具體實(shí)施方式二至六相同。具體實(shí)施方式八:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二至七的不同點(diǎn)是:步驟一中所述的有機(jī)溶劑為亞磷酸三苯酯、吡啶和N-甲基吡咯烷酮中的一種或其中幾種的混合。其他與具體實(shí)施方式二至七相同。具體實(shí)施方式九:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二至八的不同點(diǎn)是:步驟二中所述的有機(jī)溶劑為N,N′-二甲基乙酰胺、N,N′-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一種或其中幾種的混合。其他與具體實(shí)施方式二至八相同。具體實(shí)施方式十:本實(shí)施方式是一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜作為光電材料在電致變色材料、光致變色材料、空穴傳輸材料、三階非線性材料、防偽、偽裝材料和顯示材料中應(yīng)用。采用以下試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果:實(shí)施例一:一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的制備方法,是按以下步驟完成的:一、合成步驟一中所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺:①、在氮?dú)鈿夥障聦?molN,N-二(α-萘基)-4,4-聯(lián)苯二胺溶解到100mL二甲基亞砜中,再加入2mol對(duì)氟硝基苯和2.5g氫化鈉,再在100℃下反應(yīng)28h,得到反應(yīng)液;將反應(yīng)液加入到冷水中,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到黃色沉淀物質(zhì);使用乙腈對(duì)黃色沉淀物質(zhì)清洗3次,再在溫度為38℃下干燥11h,得到反應(yīng)產(chǎn)物A;②、將反應(yīng)產(chǎn)物A和Pd/C催化劑加入到N,N′-二甲基甲酰胺中,在氫氣氣氛下、壓力為8.5MPa、攪拌速度為150r/min和溫度為85℃的條件下反應(yīng)45h,得到黃綠色沉淀物質(zhì);將黃綠色沉淀物質(zhì)進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物B;再使用甲苯清洗反應(yīng)物B3次,再在溫度為40℃下烘干3.5h,得到N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體;步驟一②中所述的反應(yīng)產(chǎn)物A的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為5g:250mL;步驟一②中所述的Pd/C催化劑的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為2g:250mL;步驟一②中所述的Pd/C催化劑中Pd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%;二、制備N,N'-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體:①、在氮?dú)鈿夥障拢瑢?gN,N′-二(β-萘基)對(duì)苯二胺溶解到80mL無水N,N-二甲基甲酰胺中,再加入4g對(duì)氟苯腈和2g氫化鈉,再在溫度為120℃下反應(yīng)15h,再使用溫度為3℃的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物E,再對(duì)反應(yīng)物E進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為35℃下進(jìn)行干燥24h,得到干燥后的反應(yīng)物E;使用丙酮對(duì)干燥后的反應(yīng)物E進(jìn)行重結(jié)晶,再在溫度為35℃下干燥7h,得到二腈基單體;②、將3g二腈基單體、2g氫氧化鉀、8mL甲醇和6mL蒸餾水混合,再在溫度為100℃和攪拌速度為120r/min的條件下攪拌反應(yīng)5天,再使用溫度為3℃,pH值為3的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物F;再對(duì)反應(yīng)物F進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為35℃下干燥24h,得到干燥后的反應(yīng)物F;使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的冰醋酸對(duì)干燥后的反應(yīng)物F進(jìn)行重結(jié)晶,得到N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體;三、聚合反應(yīng):將N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體、二酸單體和氯化鈣加入有機(jī)溶劑中,再在溫度為120℃下反應(yīng)5h,再使用甲醇沉出反應(yīng)物I,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物I;再利用索氏提取方法對(duì)反應(yīng)物I進(jìn)行提純,再將提純后的反應(yīng)物I在溫度為35℃下烘干5h,得到含有三苯胺的聚酰胺;步驟三中所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與二酸單體的摩爾比為1:1;步驟三中所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與有機(jī)溶劑的體積比為0.001mol:3mL;步驟三中所述的氯化鈣的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為0.25g:3mL;步驟三中所述的有機(jī)溶劑為吡啶、亞磷酸三苯胺和N-甲基吡咯烷酮按照吡啶、亞磷酸三苯胺和N-甲基吡咯烷酮的體積比為3:3:5混合而成;四、固化成膜:將含有三苯胺的聚酰胺溶解到有機(jī)溶劑中,得到含有三苯胺的聚酰胺溶液;將含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺溶液在轉(zhuǎn)速為2000r/min的條件下涂覆在ITO玻璃上,再在溫度為80℃下干燥10h,得到含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜;步驟四中所述的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的厚度為1μm;步驟四中所述的有機(jī)溶劑為N,N′-二甲基乙酰胺;步驟四中所述的含有三苯胺的聚酰胺的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為0.0001g:1mL。實(shí)施例一步驟一①中所述的N,N-二(α-萘基)-4,4-聯(lián)苯二胺的結(jié)構(gòu)式為實(shí)施例一步驟一②得到的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體的結(jié)構(gòu)式為實(shí)施例一步驟一①中的反應(yīng)式為:實(shí)施例一步驟一②中的反應(yīng)式為:實(shí)施例一步驟二②得到的N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體的結(jié)構(gòu)為實(shí)施例一步驟二①中所述的N,N′-二(β-萘基)對(duì)苯二胺的結(jié)構(gòu)式為:實(shí)施例一步驟二①中的反應(yīng)式為:實(shí)施例一步驟二②中的反應(yīng)式為:實(shí)施例一步驟三中的反應(yīng)式為:實(shí)施例一步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的結(jié)構(gòu)式為:所述的n的取值范圍為3≤n≤10,且n為整數(shù)。圖1為實(shí)施例一步驟二①得到的二腈基單體的紅外譜圖;從圖1可知,在2246cm-1特征峰是主鏈上的CN伸縮振動(dòng),這說明已經(jīng)制備得到二腈基單體。圖2為實(shí)施例一步驟二②得到的N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體的紅外光譜圖;從圖2中可以看出,在2500cm-1~3100cm-1處特征峰是主鏈上的O-H伸縮振動(dòng),在1680cm-1處歸因于C=O伸縮振動(dòng)峰,這兩處峰說明已經(jīng)制得N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體。圖3為實(shí)施例一步驟二②得到的N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體的H核磁光譜圖;從圖3中可以看出,12處代表的是羧基峰,而且峰的面積比與N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體的氫數(shù)一致,這說明已經(jīng)制得結(jié)構(gòu)一致的N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體。圖4為實(shí)施例一步驟二②得到的N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體的C核磁光譜圖;從圖4中可以看出,峰的面積比與N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體的碳數(shù)一致,這說明已經(jīng)制得結(jié)構(gòu)一致的N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體。圖5為實(shí)施例一步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紅外光譜圖;從圖5中可以看出,實(shí)施例一制備的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜在3220cm-1特征峰是主鏈上的N-H伸縮振動(dòng),在1675cm-1處可歸為C=O伸縮振動(dòng)峰,這兩處峰說明已聚合生成含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺。圖6為實(shí)施例一步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的循環(huán)伏安圖;從圖6可知,實(shí)施例一步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜在外加電壓下的循環(huán)伏安譜圖,有一對(duì)氧化還原峰,在1.20V的峰是氧化峰,同時(shí)伴隨著顏色由淺黃色變?yōu)榧t色;在0.50V處有1個(gè)相應(yīng)的還原峰,此時(shí)顏色由紅色變?yōu)闇\黃色;說明此聚合物具有較好的可逆性。圖7為實(shí)施例一步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外光譜圖;圖8為實(shí)施例一步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的熒光光譜圖;從圖7和圖8中可以看出,實(shí)施例一步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外-可見吸收峰值為370nm,熒光光譜的峰值為502nm,這些都是共軛三苯胺π-π*電子躍遷所得的結(jié)果。實(shí)施例二:一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的制備方法,是按以下步驟完成的:一、合成步驟一中所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺:①、在氮?dú)鈿夥障聦?molN,N-二(α-萘基)-4,4-聯(lián)苯二胺溶解到100mL二甲基亞砜中,再加入2mol對(duì)氟硝基苯和2.5g氫化鈉,再在100℃下反應(yīng)28h,得到反應(yīng)液;將反應(yīng)液加入到冷水中,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到黃色沉淀物質(zhì);使用乙腈對(duì)黃色沉淀物質(zhì)清洗3次,再在溫度為38℃下干燥11h,得到反應(yīng)產(chǎn)物A;②、將反應(yīng)產(chǎn)物A和Pd/C催化劑加入到N,N′-二甲基甲酰胺中,在氫氣氣氛下、壓力為8.5MPa、攪拌速度為150r/min和溫度為85℃的條件下反應(yīng)45h,得到黃綠色沉淀物質(zhì);將黃綠色沉淀物質(zhì)進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物B;再使用甲苯清洗反應(yīng)物B3次,再在溫度為40℃下烘干3.5h,得到N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體;步驟一②中所述的反應(yīng)產(chǎn)物A的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為5g:250mL;步驟一②中所述的Pd/C催化劑的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為2g:250mL;步驟一②中所述的Pd/C催化劑中Pd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%;二、制備N,N'-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體:①、在氮?dú)鈿夥障?,?gN,N′-二(1-萘基)-4,4-聯(lián)苯二胺溶解到80mL無水N,N-二甲基甲酰胺中,再加入4.2g對(duì)氟苯腈和2.3g氫化鈉,再在溫度為120℃下反應(yīng)16h,再使用溫度為2℃的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物G,再對(duì)反應(yīng)物G進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為35℃下進(jìn)行干燥26h,得到干燥后的反應(yīng)物G;使用丙酮對(duì)干燥后的反應(yīng)物G進(jìn)行重結(jié)晶,再在溫度為35℃下干燥8h,得到二腈基單體;②、將3.2g二腈基單體、2g氫氧化鉀、10mL甲醇和10mL蒸餾水混合,再在溫度為100℃和攪拌速度為120r/min的條件下攪拌反應(yīng)6天,再使用溫度為3℃,pH值為2的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物H;再對(duì)反應(yīng)物H進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為35℃下干燥24h,得到干燥后的反應(yīng)物H;使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的冰醋酸對(duì)干燥后的反應(yīng)物H進(jìn)行重結(jié)晶,得到N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體;三、聚合反應(yīng):將N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體、二酸單體和氯化鈣加入有機(jī)溶劑中,再在溫度為120℃下反應(yīng)6h,再使用甲醇沉出反應(yīng)物I,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物I;再利用索氏提取方法對(duì)反應(yīng)物I進(jìn)行提純,再將提純后的反應(yīng)物I在溫度為40℃下烘干5h,得到含有三苯胺的聚酰胺;步驟三中所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與二酸單體的摩爾比為1:1;步驟三中所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與有機(jī)溶劑的體積比為0.05mol:3mL;步驟三中所述的氯化鈣的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為0.3g:3mL;四、固化成膜:將含有三苯胺的聚酰胺溶解到有機(jī)溶劑中,得到含有三苯胺的聚酰胺溶液;將含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺溶液在轉(zhuǎn)速為2000r/min的條件下涂覆在ITO玻璃上,再在溫度為80℃下干燥10h,得到含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜;步驟四中所述的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的厚度為1μm;步驟四中所述的有機(jī)溶劑為N,N′-二甲基乙酰胺;步驟四中所述的含有三苯胺的聚酰胺的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為0.0001g:1mL。實(shí)施例二步驟二②得到的二酸單體為N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體;所述的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體的結(jié)構(gòu)式為實(shí)施例二步驟二①中的反應(yīng)式為:實(shí)施例二步驟二②中的反應(yīng)式為:實(shí)施例二步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的結(jié)構(gòu)式為:所述的n的取值范圍為3≤n≤8,且n為整數(shù)。實(shí)施例二步驟三中的反應(yīng)式為:圖9為實(shí)施例二步驟二①得到的二腈基單體的紅外光譜圖;從圖9可知,在2246cm-1特征峰是主鏈上的CN伸縮振動(dòng),這說明已經(jīng)制備得到二腈基單體。圖10為實(shí)施例二步驟二②得到的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體的紅外光譜圖;從圖10中可以看出,單體在3100cm-1處特征峰是主鏈上的O-H伸縮振動(dòng),在1700cm-1處歸因于C=O伸縮振動(dòng)峰,這兩處峰說明已經(jīng)制得N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體。圖11為實(shí)施例二步驟二②得到的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體的H核磁光譜圖;從圖11中可以看出,12處代表的是羧基峰,而且峰的面積比與N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體的氫數(shù)一致,這說明已經(jīng)制得結(jié)構(gòu)一致的N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體。圖12為實(shí)施例二步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紅外光譜圖;從圖12中可以看出,實(shí)施例二步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜在3108cm-1特征峰是主鏈上的N-H伸縮振動(dòng),在1678cm-1處可歸為C=O伸縮振動(dòng)峰,這兩處峰說明已聚合生成含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜。圖13為實(shí)施例二步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的循環(huán)伏安譜圖;從圖13可知,實(shí)施例二步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜在外加電壓下的循環(huán)伏安譜圖,有一對(duì)氧化還原峰,在1.28V的峰是氧化峰,同時(shí)伴隨著顏色由淺黃色變?yōu)榧t色;在0.70V處有1個(gè)相應(yīng)的還原峰,此時(shí)顏色由紅色變?yōu)闇\黃色;說明此聚合物具有較好的可逆性。圖14為實(shí)施例二步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外光譜圖;圖15為實(shí)施例二步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的熒光光譜圖;從圖14和圖15中可以看出,實(shí)施例二步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外-可見吸收峰值為368nm,熒光光譜的峰值為498nm,這些都是共軛三苯胺π-π*電子躍遷所得的結(jié)果。實(shí)施例三:一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的制備方法,是按以下步驟完成的:一、制備N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體:①、在氮?dú)鈿夥障聦,N-二苯基聯(lián)苯二胺溶解到二甲基亞砜中,再加入對(duì)氟硝基苯和氫化鈉,再在100℃下反應(yīng)26h,得到反應(yīng)液;將反應(yīng)液加入到冷水中,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到黃色沉淀物質(zhì);使用乙腈對(duì)黃色沉淀物質(zhì)清洗2次~4次,再在溫度為35℃下干燥12h,得到反應(yīng)產(chǎn)物C;步驟一①中所述的N,N-二苯基聯(lián)苯二胺的質(zhì)量與二甲基亞砜的體積比為7g:100mL;步驟一①中所述的對(duì)氟硝基苯的質(zhì)量與二甲基亞砜的體積比為6.5g:100mL;步驟一①中所述的氫化鈉的質(zhì)量與二甲基亞砜的體積比為2.5g:100mL;②、將反應(yīng)產(chǎn)物C和Pd/C催化劑加入到N,N′-二甲基甲酰胺中,在氫氣氣氛下、壓力為8MPa、攪拌速度為150r/min和溫度為80℃的條件下反應(yīng)45h,得到黃綠色沉淀物質(zhì);將黃綠色沉淀物質(zhì)進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物D;再使用甲苯清洗反應(yīng)物B3次,再在溫度為35℃下烘干4h,得到N,N′-二苯基-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體;步驟一②中所述的反應(yīng)產(chǎn)物C的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為3.5g:200mL;步驟一②中所述的Pd/C催化劑的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為1.0g:200mL;步驟一②中所述的Pd/C催化劑中Pd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%;二、制備N,N'-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體:①、在氮?dú)鈿夥障拢瑢?gN,N′-二(β-萘基)對(duì)苯二胺溶解到80mL無水N,N-二甲基甲酰胺中,再加入4g對(duì)氟苯腈和2g氫化鈉,再在溫度為120℃下反應(yīng)15h,再使用溫度為3℃的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物E,再對(duì)反應(yīng)物E進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為35℃下進(jìn)行干燥24h,得到干燥后的反應(yīng)物E;使用丙酮對(duì)干燥后的反應(yīng)物E進(jìn)行重結(jié)晶,再在溫度為35℃下干燥7h,得到二腈基單體;②、將3g二腈基單體、2g氫氧化鉀、8mL甲醇和6mL蒸餾水混合,再在溫度為100℃和攪拌速度為120r/min的條件下攪拌反應(yīng)5天,再使用溫度為3℃,pH值為3的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物F;再對(duì)反應(yīng)物F進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為35℃下干燥24h,得到干燥后的反應(yīng)物F;使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的冰醋酸對(duì)干燥后的反應(yīng)物F進(jìn)行重結(jié)晶,得到N,N′-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)對(duì)苯二胺單體;三、聚合反應(yīng):將N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體、二酸單體和氯化鈣加入有機(jī)溶劑中,再在溫度為120℃下反應(yīng)5h,再使用甲醇沉出反應(yīng)物I,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物I;再利用索氏提取方法對(duì)反應(yīng)物I進(jìn)行提純,再將提純后的反應(yīng)物I在溫度為35℃下烘干5h,得到含有三苯胺的聚酰胺;步驟三中所述的N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與二酸單體的摩爾比為1:1;步驟三中所述的N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與有機(jī)溶劑的體積比為0.001mol:3mL;步驟三中所述的氯化鈣的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為0.23g:3mL;步驟三中所述的有機(jī)溶劑為吡啶、亞磷酸三苯胺和N-甲基吡咯烷酮按照吡啶、亞磷酸三苯胺和N-甲基吡咯烷酮的體積比為3:3:5混合而成;四、固化成膜:將含有三苯胺的聚酰胺溶解到有機(jī)溶劑中,得到含有三苯胺的聚酰胺溶液;將含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺溶液在轉(zhuǎn)速為2000r/min的條件下涂覆在ITO玻璃上,再在溫度為80℃下干燥10h,得到含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜;步驟四中所述的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的厚度為1μm;步驟四中所述的有機(jī)溶劑為N,N′-二甲基乙酰胺;步驟四中所述的含有三苯胺的聚酰胺的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為0.0001g:1mL。實(shí)施例三步驟一①中N,N-二苯基-4,4-聯(lián)苯二胺的結(jié)構(gòu)式為:實(shí)施例三步驟一①中的反應(yīng)式為:實(shí)施例三步驟一②中的反應(yīng)式為:實(shí)施例三步驟三的反應(yīng)式為:實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的結(jié)構(gòu)式為所述的n的取值范圍為3≤n≤10,且n為整數(shù)。圖16實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紅外光譜圖;從圖16中可以看出,實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜在3112cm-1特征峰是主鏈上的N-H伸縮振動(dòng),在1665cm-1處可歸為C=O伸縮振動(dòng)峰,這兩處峰說明已聚合生成含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜。圖17實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的循環(huán)伏安圖;從圖17可知,實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜在外加電壓下的循環(huán)伏安譜圖,有一對(duì)氧化還原峰,在1.21V的峰是氧化峰,同時(shí)伴隨著顏色由淺黃色變?yōu)榧t色;在0.58V處有1個(gè)相應(yīng)的還原峰,此時(shí)顏色由紅色變?yōu)闇\黃色;說明此聚合物具有較好的可逆性。圖18實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外光譜圖;圖19實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的熒光光譜圖;從圖18和圖19中可以看出,實(shí)施例三步驟四中得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外-可見吸收峰值為360nm,熒光光譜的峰值為506nm,這些都是共軛三苯胺π-π*電子躍遷所得的結(jié)果。實(shí)施例四:一種含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的制備方法,是按以下步驟完成的:一、制備N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體:①、在氮?dú)鈿夥障聦,N-二苯基聯(lián)苯二胺溶解到二甲基亞砜中,再加入對(duì)氟硝基苯和氫化鈉,再在100℃下反應(yīng)26h,得到反應(yīng)液;將反應(yīng)液加入到冷水中,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到黃色沉淀物質(zhì);使用乙腈對(duì)黃色沉淀物質(zhì)清洗2次~4次,再在溫度為35℃下干燥12h,得到反應(yīng)產(chǎn)物C;步驟一①中所述的N,N-二苯基聯(lián)苯二胺的質(zhì)量與二甲基亞砜的體積比為7g:100mL;步驟一①中所述的對(duì)氟硝基苯的質(zhì)量與二甲基亞砜的體積比為6.5g:100mL;步驟一①中所述的氫化鈉的質(zhì)量與二甲基亞砜的體積比為2.5g:100mL;②、將反應(yīng)產(chǎn)物C和Pd/C催化劑加入到N,N′-二甲基甲酰胺中,在氫氣氣氛下、壓力為8MPa、攪拌速度為150r/min和溫度為80℃的條件下反應(yīng)45h,得到黃綠色沉淀物質(zhì);將黃綠色沉淀物質(zhì)進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物D;再使用甲苯清洗反應(yīng)物B3次,再在溫度為35℃下烘干4h,得到N,N′-二苯基-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體;步驟一②中所述的反應(yīng)產(chǎn)物C的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為3.5g:200mL;步驟一②中所述的Pd/C催化劑的質(zhì)量與N,N′-二甲基甲酰胺的體積比為1.0g:200mL;步驟一②中所述的Pd/C催化劑中Pd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%;二、制備N,N'-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體:①、在氮?dú)鈿夥障?,?gN,N′-二(1-萘基)-4,4-聯(lián)苯二胺溶解到80mL無水N,N-二甲基甲酰胺中,再加入4.2g對(duì)氟苯腈和2.3g氫化鈉,再在溫度為120℃下反應(yīng)16h,再使用溫度為2℃的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物G,再對(duì)反應(yīng)物G進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為35℃下進(jìn)行干燥26h,得到干燥后的反應(yīng)物G;使用丙酮對(duì)干燥后的反應(yīng)物G進(jìn)行重結(jié)晶,再在溫度為35℃下干燥8h,得到二腈基單體;②、將3.2g二腈基單體、2g氫氧化鉀、10mL甲醇和10mL蒸餾水混合,再在溫度為100℃和攪拌速度為120r/min的條件下攪拌反應(yīng)6天,再使用溫度為3℃,pH值為2的蒸餾水沉淀出反應(yīng)物H;再對(duì)反應(yīng)物H進(jìn)行抽濾,棄去濾液,再在溫度為35℃下干燥24h,得到干燥后的反應(yīng)物H;使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的冰醋酸對(duì)干燥后的反應(yīng)物H進(jìn)行重結(jié)晶,得到N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)聯(lián)苯二胺單體;三、聚合反應(yīng):將N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體或N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體、二酸單體和氯化鈣加入有機(jī)溶劑中,再在溫度為120℃下反應(yīng)5h,再使用甲醇沉出反應(yīng)物I,再進(jìn)行抽濾,棄去濾液,得到反應(yīng)物I;再利用索氏提取方法對(duì)反應(yīng)物I進(jìn)行提純,再將提純后的反應(yīng)物I在溫度為35℃下烘干5h,得到含有三苯胺的聚酰胺;步驟三中所述的N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與二酸單體的摩爾比為1:1;步驟三中所述的N,N’-二苯基-N,N’-二(4-苯胺)聯(lián)苯二胺單體與有機(jī)溶劑的體積比為0.001mol:3mL;步驟三中所述的氯化鈣的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為0.26g:3mL;步驟三中所述的有機(jī)溶劑為吡啶、亞磷酸三苯胺和N-甲基吡咯烷酮按照吡啶、亞磷酸三苯胺和N-甲基吡咯烷酮的體積比為3:3:5混合而成;四、固化成膜:將含有三苯胺的聚酰胺溶解到有機(jī)溶劑中,得到含有三苯胺的聚酰胺溶液;將含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺溶液在轉(zhuǎn)速為2000r/min的條件下涂覆在ITO玻璃上,再在溫度為80℃下干燥10h,得到含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜;步驟四中所述的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的厚度為1μm;步驟四中所述的有機(jī)溶劑為N,N′-二甲基乙酰胺;步驟四中所述的含有三苯胺的聚酰胺的質(zhì)量與有機(jī)溶劑的體積比為0.0001g:1mL。實(shí)施例四步驟三中得到的含有三苯胺的聚酰胺的結(jié)構(gòu)式為實(shí)施例四步驟三中的反應(yīng)式為:圖20為實(shí)施例四步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紅外光譜圖;從圖20中可以看出,實(shí)施例四步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜在3122cm-1特征峰是主鏈上的N-H伸縮振動(dòng),在1668cm-1處可歸為C=O伸縮振動(dòng)峰,這兩處峰說明已聚合生成含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜。圖21為實(shí)施例四步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的循環(huán)伏安圖;從圖21可知,實(shí)施例四步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜在外加電壓下的循環(huán)伏安譜圖,有一對(duì)氧化還原峰,在1.12V的峰是氧化峰,同時(shí)伴隨著顏色由淺黃色變?yōu)榧t色;在0.78V處有1個(gè)相應(yīng)的還原峰,此時(shí)顏色由紅色變?yōu)闇\黃色;說明此聚合物具有較好的可逆性。圖22為實(shí)施例四步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外光譜圖;圖23為實(shí)施例四步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的熒光光譜圖;從圖22和圖23中可以看出,實(shí)施例四步驟四得到的含有三苯胺基團(tuán)的聚酰胺薄膜的紫外-可見吸收峰值為365nm,熒光光譜的峰值為496nm,這些都是共軛三苯胺π-π*電子躍遷所得的結(jié)果。
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