【摘 要】
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压电材料可以将机械能转化为电能,在精密传感器、能量收集与清洁利用、生物医药等领域具有巨大的应用潜质。但传统压电材料在使用前,必须经过高压极化处理才具有实用价值。目前,在无极化处理的前提下,采用柔性聚合物制备完全无需宏观机械能（如形变）的能量转化器件在全球范围还是一个挑战。偶氮苯类化合物具有合成简便、成本低的优点,在光照条件下可以通过反式和顺式之间的反复光异构化和反向异构化,实现对太阳能的收集和转化
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压电材料可以将机械能转化为电能,在精密传感器、能量收集与清洁利用、生物医药等领域具有巨大的应用潜质。但传统压电材料在使用前,必须经过高压极化处理才具有实用价值。目前,在无极化处理的前提下,采用柔性聚合物制备完全无需宏观机械能（如形变）的能量转化器件在全球范围还是一个挑战。偶氮苯类化合物具有合成简便、成本低的优点,在光照条件下可以通过反式和顺式之间的反复光异构化和反向异构化,实现对太阳能的收集和转化,且具有非凡的循环稳定性,这使得其以“星”材料的身份进入了太阳能热燃料领域,目前没有见到针对其形变的应用的研究报道。前期工作中,课题组成功制备了同时含有阴、阳离子的咪唑离子液体基的超高压电系数的柔性聚合物。在此基础上,本论文以对羟乙基硝基苯、4,5-二羟甲基-2-苯基-1-氢咪唑为主要原料,设计合成了不同聚合度且具有光响应的“光致异构单元”—对羟乙基偶氮苯聚氨酯预聚体（AZO-7、9、11）和具有压电效应的“偶极单元”-咪唑离子液体基聚氨酯预聚体（ILO-7、9、11）,然后再将这两种预聚体进行共聚反应,开发了一系列具有“光-机-电效应”的新型聚氨酯（OME）,并系统地研究了所得共聚物的物理化学性质以及“光-机-电”性质。主要结论如下:（1）OME是部分结晶的无定形新型聚氨酯,在一定温度范围内,OME存在液晶相的转变。其玻璃化温度较高,在一定温度范围内为电子绝缘体;（2）OME的紫外可见分光光谱显示,其在波长200～400 nm存在较宽的吸收范围,材料具有较好的光响应性能;（3）OME可在不需要经过高压极化的条件下,就具有较高的压电系数:（4）OME都具有优异的“光-机-电效应”,将OME制成薄膜器件后,使用家用紫外灯照射300 s输出的电能可直接点亮2.4 V的商用LED灯。
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