含偶氮类聚磷腈非线性材料的合成与表征的任务书.docx

含偶氮类聚磷腈非线性材料的合成与表征的任务书
任务书：
任务名称：含偶氮类聚磷腈非线性材料的合成与表征
任务背景：
聚磷腈材料具有较好的力学性能、热稳定性及电学性能等特点，是一种优良的高分子材料。同时，含偶氮类聚磷腈具有非线性光学响应特性，能在光学通信、激光显示、光存储、光计算等领域中应用，因此在该领域中有很大的发展前景。
任务目标：
本次任务旨在合成含偶氮类聚磷腈的非线性材料，并对其进行表征，以实现该类材料在光学通信、激光显示、光存储等领域的应用。
任务内容：
1.合成含偶氮类聚磷腈的非线性材料
（1）设计合成方案，选择聚磷腈基础材料和合适的偶氮类杂环化合物，制备含偶氮类聚磷腈材料；
（2）优化化学反应条件，确保聚合反应的高效进行；
（3）通过不同的实验条件，探究合成条件对聚合物结构性质和非线性光学性能的影响。
2.对合成的材料进行表征
（1）采用热重分析、差示扫描量热分析、核磁共振、红外光谱等技术方法进行合成产物的物化表征，并进行结构分析及质量分析；
（2）使用紫外-可见吸收光谱和倍频光谱等技术对材料的非线性光学性能进行测试，测量宏观非线性光学效应，包括二次谐波、和频和差频产生等；
（3）探究材料结构和非线性光学性能之间的相关性和机制。
3.实现应用研究
（1）根据实验结果，对含偶氮类聚磷腈材料的应用前景进行预测，并探究材料在光学通信、激光显示、光存储等领域中具体的应用形式和需求；
（2）开展光学器件的设计和制备，并进行相关性能测试，优化器件性能。
任务成果：
1.含偶氮类聚磷腈非线性材料的合成方法，并有相关的合成工艺和技术文件；
2.利用各种物理、化学分析技术，对材料进行结构及性能表征的实验报告，包括热重分析、差示扫描量热分析、核磁共振、红外光谱等实验结果，并对实验结果进行科学分析总结；
3.材料的非线性光学实验结果，包括非线性光学系数、二次谐波、和频和差频产生等实验结果，并对实验结果进行科学分析总结，并得出对含偶氮类聚磷腈非线性材料在光学应用领域的实际应用前景及趋势；
4.设计方案和成果转化，包括完整的实验数据、技术方案和性能测试结果的完整记录，以及应用研究成果等。
任务需求：
1.具备本科及以上相关专业背景，如高分子材料科学与工程、化学物理学等；
2.具备扎实的化学实验室和物理测试的基础技能；
3.具备良好的沟通协调能力、团队协作能力以及科研思维能力；
4.了解聚合物材料的合成方法，懂得利用各种物理、化学分析技术进行材料表征；
5.熟悉常见的光学仪器，如紫外-可见吸收光谱仪、倍频光谱仪、激光实验设备等；
6.具有一定的科研发表经验及专利撰写能力。