烷基和烷氧基取代聚噻吩的合成、表征与光电性能

Fe(Ⅲ )氧化催化法合成了 4种聚噻吩衍生物 ,3 十二烷基聚噻吩 (Pat12 ) ,3 辛氧基聚噻吩 (Paot8) ,3,4 二 (十二烷基 )聚噻吩 (Pat12 12 )和 3 (十二烷基 )噻吩 3 (辛氧基 )噻吩共聚物 (CoPt12 o8) .发现这些衍生物易溶于多种常用有机溶剂 .用GPC法测定了各聚合物分子量 ,用1 H NMR法表征了各聚合物化学结构 .对比研究了这些聚合物紫外 可见吸收性能 ,光致发光性能和能隙 .对其电致发光性能进行测定的结果 ,得到了Pat12 ,Pat12 12和Paot8的电致发光光谱 .发射峰分别为 6 70nm ,5 6 0nm和 6 4 0nm .发光颜色分别为红色 ,黄色和红橙色 .聚合物的光电性能与主链电子结构有密切关系 .探讨了取代基种类和数量对聚合物能带结构 ,光电性能的影响 .

聚3-己基噻吩和3-十二烷基噻吩的合成研究

采用FeCl3法合成了聚3-己基噻吩(P3HT)和聚3-十二烷基噻吩(P3DDT),用GPC法和1H-NMR法对结构进行了表征,用Tg法研究了它们的热稳定性,并对溶液和薄膜的紫外-可见吸收性能、光致发光性能和能隙进行了对比研究。P3HT和P3DDT溶液最大吸收峰分别在420nm和413nm,相应的发射峰分别为602nm和573nm;薄膜的最大吸收峰分别为430nm和415nm,相应的发射峰分别为622nm和589nm,它们的禁带宽度分别为1.9eV和2.2eV。

烷基取代聚噻吩的非等温结晶动力学

根据ＤＳＣ测得的数值，采用Ｊｅｚｉｏｒｎｙ ，Вороховский和由作者实验室提出的一种新方法研究了十二烷基取代聚噻吩（Ｐ３ＤＤＴ） 和十八烷基取代聚噻吩（Ｐ３ＯＤＴ） 的非等温结晶过程，并应用Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ 法求取其结晶表观活化能ΔＥ，探讨了不同烷基取代基团对结晶过程的影响．Ｐ３ＤＤＴ 应用Ｊｅｚｉｏｒｎｙ 和Вороховский法描述时在结晶后期均发生偏离现象，而作者提出的新方法描述时则得到较好的线性关系．求得Ｐ３ＤＤＴ 的ΔＥ 为１８４－７９ｋＪ／ｍｏｌ，Ｐ３ＯＤＴ 的ΔＥ 为２４６－９３ｋＪ／ｍｏｌ，比较结晶表观活化能数值可知，Ｐ３ＤＤＴ 比Ｐ３ＯＤＴ 更易结晶．

十八烷基取代聚噻吩(Pat18)在室温下和液氮中的电致发光特性

报道了一种聚噻吩类导电聚合物 Pat1 8的光、电性能及以该材料作发光层制作的有机发光二极管在常温下和液氮 (- 2 0 0℃ )中的电致发光特性。

窄能隙共轭聚合物:聚[(3-烷基)噻吩-2,5]-取代苯甲烯衍生物的合成与表征

合成了 3 -丁基噻吩和 3 -辛基噻吩 ,并分别与对硝基苯甲醛和对二甲氨基苯甲醛进行聚合反应得到了具有极低能隙的聚 ( 3 -丁基噻吩 )对硝基苯甲烯 ( PBTNBQ)、聚 ( 3 -丁基噻吩 )对二甲氨基苯甲烯( PBTDMABQ)和聚 ( 3 -辛基噻吩 )对二甲氨基苯甲烯 ( POTDMABQ) .采用红外光谱、核磁共振氢谱和紫外 -可见吸收光谱确认了产物的结构 ,发现中间产物聚 ( 3 -烷基 )噻吩取代苯甲烷衍生物中存在部分醌化产物 .根据 Eg 与入射光子能量 hν的关系 ,采用 2种模型计算了 3种聚合物薄膜的光学禁带宽度为 PBTNBQ1 .63 ,1 .84e V;PBTDMABQ1 .44,1 .75 e V和 POTDMABQ1 .3 2 ,1 .69e V,属窄能隙共轭聚合物 .

取代基结构对聚[(3-烷基)噻吩-2,5]-取代苯甲烯衍生物三阶非线性光学性能的影响

采用3-烷基噻吩与对硝基苯甲醛和对二甲氨基苯甲醛的聚合反应得到了5种聚(3-烷基)噻吩取代苯甲烯衍生物:聚(3-丁基)噻吩对硝基苯甲烯(PBTNBQ)、聚(3-己基)噻吩对硝基苯甲烯(PHTNBQ)、聚(3-丁基)噻吩对二甲氨基苯甲烯(PBTDMABQ)、聚(3-己基)噻吩对二甲氨基苯甲烯(PHTDMABQ)和聚(3-辛基)噻吩对二甲氨基苯甲烯(POTDMABQ).计算其光学禁带宽度分别为PBTNBQ(1.82eV),PHTNBQ(1.85eV),PBTDMABQ(1.71eV),PHTDMABQ(1.78eV)和POTDMABQ(1.67eV).利用简并四波混频技术测量了5种聚合物薄膜的三阶非线性极化率,分别为1.74×10-8,1.82×10-8,5.62×10-9,8.64×10-9和1.22×10-8esu,均具有较大的三阶非线性光学性能.针对取代基结构对聚(3-烷基)噻吩取代苯甲烯衍生物的三阶非线性光学性能的影响从分子内极化程度和主链电子的离域程度两个方面进行了讨论.

聚(3-烷基噻吩)的合成与应用研究进展

详述了聚(3-烷基噻吩)的化学合成方法、电化学合成方法及近期新兴的微波辐射辅助合成法;并总结了聚(3-烷基噻吩)在光伏电池材料、电致发光材料和热电材料等领域的应用研究及现状。

聚烷基噻吩嵌段共聚物合成及自组装的研究进展

立构规整性聚烷基噻吩具有很好的光电特性及很高的溶解度等优点,使得该材料被应用于有机场效应晶体管、化学传感器及光伏太阳能电池等领域。介绍了立构规整性聚烷基噻吩均聚物及其棒杆-线团、棒杆-棒杆型嵌段共聚物的合成及自组装行为的研究进展,并对聚烷基噻吩嵌段共聚物的发展前景进行了展望。

聚3-烷基噻吩系列物的合成与表征

采用Fe(III)催化剂合成法合成聚3-丁基噻吩(P3BT)、聚3-己基噻吩(P3HT)和聚3-十二烷基噻吩(P3DDT)。用GPC和1 H-NMR对所合成的聚合物的相对分子质量和结构进行表征,用SEM对所合成的聚合物的表面形貌进行观察,并用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究3种聚合物氯仿溶液的光学性能。结果表明,用该方法合成的聚合物以非晶态形式存在;具有较高的相对分子质量;在氯仿溶液中,P3BT、P3HT、P3DDT的最大吸收峰分别为:436nm、437nm和430nm,最大发射峰分别为570.0nm、581.2nm和573.8nm。综合分析发现P3HT更适于用做聚合物太阳能电池材料。

不同烷基取代对聚噻吩衍生物电子结构的影响

采用密度泛函(DFT)B3LYP方法优化和计算了3-烷基噻吩及低聚物的电子性能,给出了单体、低聚物的LUMO、HOMO图,全部的优化采用6-31G*基组。3-烷基噻吩四聚体的能隙分别为1.90 eV,2.20 eV,2.83 eV。随着聚合度的增加,环与环之间的共轭程度增大,聚合物的能隙逐渐减小,可以作为设计低能隙导电聚合物给体材料。

低温退火结合自成核方法制备FormⅡ晶型聚(3-十二烷基噻吩)纳米纤维

聚(3-十二烷基噻吩)(P3DDT)在常用有机溶剂中具有良好的溶解性,这一特点决定了制备P3DDT纳米纤维/线相对困难且其晶体结构不易调控。利用低温退火结合自成核方法成功制备了P3DDT纳米纤维,并探究了自成核温度对P3DDT纳米纤维结晶性与晶型的影响。P3DDT溶液经过低温退火再室温结晶后,可以得到均匀分布的、产率较高的纳米纤维,在此基础上增加自成核步骤能够进一步提高纳米纤维的结晶度。红外光谱的结果证实经过低温退火及自成核后制备的样品晶型为FormⅡ晶型,而不是通常的FormⅠ晶型。变温红外测试进一步揭示了P3DDT纳米纤维在升温过程中首先由FormⅡ晶型转变为FormⅠ晶型,随后熔融的相态变化。此研究结果有望对包括P3DDT在内的聚(3-烷基噻吩)(P3ATs)纳米纤维/线的制备及多晶型调控提供思路。

聚(3-己烷基)噻吩的π-聚集行为(英文)

用可见-紫外分光光度法观察了聚（3-己烷基）噻吩（P3HexTh）在氯仿中的π-聚集行为。将乙酸、乙醇、甲醇等聚（3-己烷基）噻吩难溶溶剂加入P3HexTh的氯仿溶液时，产生比较稳定的聚合物聚集态。用直径0．20-0．01μm滤膜过滤P3HexTh溶液的实验结果显示聚合物胶体颗粒随着溶液中乙酸量的增加而增大。金属配合物催化法合成的头对尾P3HexTh（Zn/Ni）发生π-聚集行为，而用化学氧化法合成的P3HexTh（Fe）没有出现明显的π-聚集行为。

烷基取代聚噻吩(pat)类高聚物在常温下和液氮中的电致发光特性

本文报导了聚噻吩的两种烷基取代高聚物 pat6和 pat12的光、电性能以及以这些高分子材料作发光层试制的发光二极管在常温下和液N2 (- 2 0 0℃ )中的电致发光特性。

烷基取代的聚噻吩——结构与性质关系

ＤＳＣ数据表明，烷基取代的聚噻吩的吸热转化温度随取代烷基中碳原子数的增加而降低，聚（３－烷基噻吩）（Ｐ１ＡＴＳ）及其与乙烯－醋酸乙烯酯共聚物的共混物的ＵＶ吸收与烷基侧链长度，浓度及温度有关。层奖结构的形成脑矣合物主链的棒－线转化是产生“热色显示”及“溶剂化显色”原因。

聚(3-丁基噻吩)电导的热稳定性

研究了导电聚合物聚（３－丁基噻吩）（ＰＢＴ）在大气环境下的导电热稳定性。在室温至２２０℃范围内，测试电导率随时间及温度的变化。ＴＧＡ分析以及化学分析的结果表明：掺杂态的ＰＢＴ大约在１４０℃附近有一转化温度，低于或高于这一转化温度，电导率下降的决定因素各不相同。高于转化温度时，电导率下降的主要原因是反离子和高分子主链的解离，进而发生化学反应，影响了高分子主链的结构。ＸＰＳ测试结果表明：经热处理后的ＰＢＴ薄膜的高分子主链结构发生了变化，产生了高价态的碳和高价态的硫。

高真空强静电场下聚合物薄膜微晶生长形态转变研究

The morphology of films of isotactic polypropylene poly(3\|dodecylthiophene) and i PP/P3DDT blend formed in electrostatic fields has been investigated by using scanning electron microscope. The experiment results show that the micro\|crystal morphology of polymer films was strongly dependent on electrostatic fields. It was found that the effect of the electrostatic field led to the formation of dendrite crystals aligned in the field direction,and some branches of P3DDT ruptured. However,the micro\|crystals in these films grew into spherulites without electrostatic field,and have no crystal orientation.

掺杂聚合物对有机电致发光二极管的影响

利用甩胶方法在导电玻璃上分别制得单一的聚烷基噻吩并在其中掺杂不同量的聚乙烯咔唑的有机发光层，再用真空蒸发方法将铝沉积在这些有机层上作为发光二极管的负极，选择合适的掺杂比，电致发光二极管在电压为５Ｖ、电流密度为３０ｍＡ／ｃｍ２时就有光输出．这一结果表明，掺杂具有空穴特性的聚乙烯咔唑对增强短烷基侧链的聚烷基噻吩电致发光强度是一种有效的方法．

掺杂聚乙烯咔唑的有机二极管的伏安特性

本文提出了一种掺杂具有空穴导电特性的聚合物来改变有机二极管伏安特性的新方法。在导电玻璃上利用甩胶法分别制得两类有机薄膜层:聚烷基噻吩和掺杂不同量聚乙烯咔唑的聚烷基噻吩。将铝沉积在这些有机薄膜上作为有机二极管的负极。实验发现,掺杂聚合物的有机二极管电流电压非线性特性得到增强,经幂函数曲线拟合,若掺杂量适中,幂指数存在着一个最大值。

新型3,4-二烷基取代聚噻吩的合成、光学及电化学性能

通过Heck偶联法制备了一种新型聚噻吩衍生物——2,5-二乙烯基-3,4-二辛基噻吩-共-2,5-二苯基-1,3,4-二噁唑(PO2TV-OXD),用核磁共振氢谱(1H NMR)及凝胶色谱(GPC)对其结构进行分析和表征。用紫外-可见光谱(UV-Vis)、荧光光谱(PL)及电化学分析研究其光学和电化学性能,并与3,4-二辛基噻吩均聚物(PO2T)进行了对比研究。研究表明:主链上引入吸电子能力较强的1,3,4-二噁唑基团,明显增加了聚合物的能隙,提高了聚合物的荧光量子效率。

硅纳米线和聚3-十二烷基噻吩混合薄膜在场效应晶体管中的应用研究

为了提高聚3-十二烷基噻吩的场效应迁移率,将硅纳米线混入聚3-十二烷基噻吩的溶液中制成薄膜.退火后的聚3-十二烷基噻吩能够自组装成有序的微晶结构,有利于电子传输.聚3-十二烷基噻吩薄膜在场效应晶体管中能够获得0.015 cm2·V^(-1)·s^(-1)的迁移率,而混合薄膜能够获得高达0.68 cm2·V^(-1)·s^(-1)的迁移率.这是因为硅纳米线优异的电子传输性能使得电子通过硅纳米线就像通过快速通道一样,从而能够缩短电子在场效应晶体管中的传输时间,提高传输速度.此外,使用离子胶作为介电层也能够提升场效应晶体管的性能,混合薄膜能够获得高达6.2 cm2·V^(-1)·s^(-1)的迁移率.