三苯胺-芴共聚物桥联的[60]富勒烯功能材料的合成及非线性光学性能

利用1,3-偶极加成反应制备了三苯胺-芴共聚物桥联的[60]富勒烯非线性光学功能材料(C60-PTF-C60),将该材料掺杂于非光学活性的透明聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中制成具有优良光学性能的薄膜(C60-PTF-C60/PMMA)。利用开孔Z扫描技术研究了C60-PTF-C60薄膜在532 nm激光辐照下的非线性光学和光限幅性能。结果表明:与C60/PMMA薄膜相比,在400μJ激光辐照下,C60-PTF-C60/PMMA薄膜展现出更高的非线性吸收系数(βeff:437.75 cm/GW)和三阶非线性磁化率虚部系数(Imχ(3):1.87×10−10 esu),其光限幅阈值为0.34 GW/cm2,优于C60/PMMA薄膜的光限幅阈值0.53 GW/cm2。

取代三苯胺对三苯胺-芴-苯并噻二唑共聚物光致发光性能的影响

采用Suzuki偶合反应合成了取代基团分别为三氟甲基（P1），甲基（P2），叔丁基（P3）的三苯胺-芴-苯并噻二唑类聚合物。并通过核磁共振法，凝胶渗透色谱法，热重分析法，紫外-可见光光谱法，荧光光谱法等研究了三苯胺上不同取代基对共聚物性能的影响，并对这三者的光学性能及电化学性能进行了比较。这些聚合物的分子量在13300～22000，并且均能溶于常见溶剂中如四氢呋喃、甲苯、氯仿等。P1，P2，P3在薄膜状态下荧光发射波长分别为535、539和545nm。聚合物的光学性质受三苯胺基团上取代基的空间体积及推拉电子能力的大小共同影响，当取代基团的空间位阻及吸电子能力由P3到P2到P1逐渐变大时，聚合物的能带隙宽也逐渐变大，同时使聚合物的紫外-可见光吸收峰及荧光发射峰的波长蓝移。利用这种性质可以对三苯胺-芴-苯并噻二唑聚合物的光致发光性能进行精细调节，从而得到发出纯正绿光的材料。其中的带有三氟甲基（P1）的聚合物表现出相对较纯正的绿色荧光。使得P1成为一种非常有前景的光致发光器件用聚合物。

三苯胺-芴-苯并噻二唑共聚物的合成及光电性能

采用Suzuki偶合反应合成了含有推拉电子基团的三苯胺-芴-苯并噻二唑共聚物(TPA-PF8-BT),其中供电子基团为三苯胺单元(TPA),吸电子基团为苯并噻二唑单元(BT)。通过核磁共振法、凝胶渗透色谱法、紫外-可见光光谱法和循环伏安法等对其进行了分析研究,并与芴-三苯胺共聚物(PF8-TPA)的性能进行了对比。结果显示,三苯胺-芴-苯并噻二唑共聚物的能带隙宽度Eg为2.39 eV,最低未占分子轨道(LUMO)能级为-3.01 eV,最高已占分子轨道(HOMO)能级为-5.40 eV,与PF8-TPA相比,其能带隙宽度及LUMO能级均有所降低。基于TPA-PF8-BT器件(器件结构为氧化铟锡导电玻璃(ITO)/Copolymer(70 nm)/Al(100 nm))的短路电流是基于PF8-TPA器件的短路电流的近3倍,光电性能得以改善。

芴-三苯胺共轭聚合物的合成及性能

采用Heck偶联法制备了2种芴-三苯胺共聚物P1和P2。这2种聚合物均易溶于常用的有机溶剂,如二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃等。热性能和光学性能研究结果证实,多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)的引入能够提高聚合物的热稳定性,而且能够有效抑制聚集,从而使芴-三苯胺共聚物的紫外吸收和荧光发射光谱蓝移。

三苯胺-芴类共聚物的合成及发光性能

在主链上嵌入三苯胺基团来改善聚芴的空穴传输能力、平衡载流子的注入是目前改善聚芴材料发光效率的一种好方法。本文用 Suzuki缩聚法合成了芴 -三苯胺类共聚物。实验结果表明 ,在聚芴主链上引入少量的 TPA(10 %～ 2 0 % )时 ,不仅提高了 EL效率 ,而且可以改善光谱的色纯度。TPA含量为 2 0 %时 ,共聚物的 EL效率为 1.2 8%。