【摘 要】
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磁性聚离子液体由于其优异的结构设计性和加工性等而备受学者的关注,其磁性来源通常是高自旋的FeCl4-等阴离子。磁性聚离子液体由于磁性中心排列规整性较差且距离较远,显示出较弱的顺磁性,较弱的顺磁性影响了磁性聚离子液体的应用。刷状聚合物是一种具有高侧链接枝密度的聚合物,因此刷状的磁性聚离子液体具有高接枝密度的侧链磁性基团和易自组装的结构优势,可能导致其磁性单元排列更加规整从而显示出优异的磁性能,自组装
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磁性聚离子液体由于其优异的结构设计性和加工性等而备受学者的关注,其磁性来源通常是高自旋的FeCl4-等阴离子。磁性聚离子液体由于磁性中心排列规整性较差且距离较远,显示出较弱的顺磁性,较弱的顺磁性影响了磁性聚离子液体的应用。刷状聚合物是一种具有高侧链接枝密度的聚合物,因此刷状的磁性聚离子液体具有高接枝密度的侧链磁性基团和易自组装的结构优势,可能导致其磁性单元排列更加规整从而显示出优异的磁性能,自组装后磁性结构进一步的规整排列可能导致磁学性能继续提升。基于此,本文主要研究了磁性刷状聚离子液体的可控合成、磁性能以及溶液自组装和本体组装后的磁性能。具体研究内容如下:当用于开环易位聚合（ROMP）的大分子单体中含有大量叔胺基团时,叔胺基团会通过与Grubbs催化剂的钌金属中心进行配位而使聚合表现出非活性特点。本文通过原子转移自由基聚合（ATRP）合成了降冰片烯端基修饰的聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯大分子单体（NB-PS-b-PDMAEMA）。在降冰片烯端基与PDMAEMA嵌段之间引入了聚苯乙烯间隔链,聚苯乙烯间隔链阻止了叔胺基团与钌金属中心的配位作用,实现了带有叔胺基团侧链聚合物的可控ROMP。其中通过对不含间隔链大分子单体以及含有不同长度间隔链的嵌段大分子单体ROMP聚合动力学研究揭示了三种大分子单体从阻聚到可控ROMP的过程。单体ROMP聚合的原位核磁研究了Grubbs催化剂与叔胺基团配位的过程,解释了间隔链保护钌金属中心与叔胺基团配位的物理屏障可能机理。在研究了刷状聚离子液体的活性可控合成之后,合成了P[NB-PS-b-PDMAEMA]200和P[NB-PS]200-b-P[NB-PS-b-PDMAEMA]200两种刷状聚合物,通过季胺化、离子交换以及与FeCl3·6H2O的络合等后修饰手段,进一步得到了相应的均聚和嵌段刷状磁性聚离子液体。M-H曲线和ZFC-FC曲线表明刷状聚离子液体在3 K左右存在着铁磁相变,揭示了刷状结构的结构优异性。而后测试了磁性聚离子液体溶液自组装和本体自组装的磁性能。M-H曲线和ZFC-FC曲线表明了磁性聚离子液体自组装之后,居里温度Tc较之前有所提升。磁性磁性聚离子液体在溶液、本体自组装之后,磁性中心得到不同程度的规整排列。
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