蓝紫光支化聚吡咯衍生物的制备及发光特性

开发新一代的绿色节能照明器件是落实我国“双碳”战略目标的重要举措。聚吡咯及其衍生物是一类蓝紫光聚合物材料,因光电性能突出而备受关注。以N-甲基吡咯和4种单醛基苯甲醛为线形单体,对苯二甲醛为支化单体,采用溶液共缩聚法制备了4种可溶的、低结晶度的蓝紫光支化聚吡咯衍生物。研究表明,该类衍生物在268nm和358nm左右有明显的紫外-可见吸收峰;在355nm左右紫外光的激发光下,该类衍生物能发射出约为430nm的可见光,属于蓝紫光材料。该类支化聚吡咯衍生物可用作聚合物发光材料,在发光二极管领域中有着良好的应用前景。

聚吡咯衍生物的分子设计、合成与结构性能表征

设计并合成了一种新型大π共轭光电功能高分子———聚吡咯 { 2 ,5 [二 (对硝基苯甲烯 ) ]}(PPNB) .采用元素分析 (EA)、X ray光电子能谱 (XPS)、傅里叶红外光谱 (FT IR)、紫外 可见 近红外光谱 (UV Vis NIR)等手段对目标聚合物PPNB进行了比较全面的结构分析 ,证实目标聚合物具有预想的分子结构 .此外 ,还测量了PPNB的光电性能及其在有机溶剂中的溶解度 ,PPNB具有光致发光特性 ,经磺掺杂后电导率为 10 - 7S/cm ,经过十二烷基苯磺酸掺杂以后能够溶于各种有机溶剂 .

聚吡咯衍生物的合成及液晶性能

系统论述了新型导电功能性液晶聚合物 3 和N 液晶基元取代聚吡咯的合成和液晶行为。指出通过化学氧化聚合、电化学氧化聚合和脱卤缩合聚合可以获得液晶性聚吡咯衍生物。它们均显示热致液晶行为 ,且多数呈现近晶液晶相 ,少数呈现向列液晶相 ,有些具有 2种近晶相 ,有些具有单变液晶性。N 液晶基元取代聚吡咯比 3 位取代聚吡咯具有较高的液晶稳定性。较长的亚甲基间隔和极性的介晶基团能够使N 取代聚吡咯具有较大的液晶微区和稳定的液晶相。N 取代液晶聚吡咯在摩擦力的作用下还可以诱发单轴取向。这种热致液晶性聚吡咯衍生物的研究成功有希望克服聚吡咯难以成型加工的巨大障碍。

聚吡咯衍生物-过渡金属氧化物纳米复合材料的制备与表征

以水作为溶剂,将水溶性吡咯衍生物单体(碘化N,N,N-三甲基-(2-吡咯-1-乙基))与V2O5溶胶混合,进行原位插层聚合反应,合成PTPAI/V2O5插层纳米复合材料.采用XRD,FT-IR和SEM对其结构和形貌进行了分析.聚(N,N,N-三甲基-(2-吡咯-1-乙基)/V2O5的doo1面间距从10.7739nm增大到13.5436nm,表明聚吡咯衍生物已插入V2O5干凝胶的层间,其FT-IR光谱说明聚吡咯与V2O5层存在着较强的相互关系,SEM图谱揭示了聚(N,N,N-三甲基-(2-吡咯-1-乙基)在V2O5层间附着的形貌特征.

π共轭聚吡咯衍生物非线性响应时间的测量

合成一种新型π共轭聚吡咯衍生物———聚吡咯 { 2 ,5 二 [(对硝基 )苯甲烯 ]} (PPNB) ,制备了该高分子的N 甲基 2 吡咯烷酮 (NMP)溶液和聚乙烯醇 (PVA)复合薄膜。用 5 32nm ,8ns脉冲激光作抽运光源 ,氦氖激光 (6 32 8nm ,CW)为探测光源 ,测量了该高分子的非线性光学响应过程 ,测得PPNB/NMP溶液和PPNB/PVA薄膜的激光诱导折射率的建立时间分别为 4μs和 5 μs,恢复时间分别为 30ms和 5ms。引起这种非线性效应的机制可能主要是热光非线性效应。

聚吡咯衍生物的合成及其三阶非线性光学性能

以吡咯为原料,通过逐步分子设计合成了聚3 丁酰基吡咯(PBPY)和聚[(3 丁酰基吡咯 2,5 二)对二甲氨基苯甲烯](PBPDMABE)。通过氢核磁(1 H NMR)、傅里叶 红外(FT IR)、和紫外 可见(UV Vis)光谱对反应中间体和目标产物的结构进行了详细表征。对 PBPY和 PBPDMABE粉末进行了 I掺杂处理,采用四探针法对本征态和掺杂后的聚合物电导率进行了测量,测试结果表明,经过 I掺杂处理后PBPY和PBPDMABE具有较高的电导率,分别为1.3×10-1 S/cm和3.8×10-6 S/cm。根据光学禁带宽度与入射光子能量的关系,计算了PBPY和PBPDMABE薄膜的光学禁带宽度,分别为 2.06 eV和1.79 eV。利用后向简并四波混频(DFWM)技术测量了 2 种聚合物薄膜的三阶非线性极化率。结果表明,在波长为532 nm的激光作用下,PBPY和PBPDMABE的三阶非线性极化率分别为8.75×10-10 esu和4.65×10-8 esu。

窄带隙聚吡咯甲烷衍生物的制备与光学性能

由于高分子发光材料具有柔韧性好、合成简单、可大面积制备和使用寿命长等优点,成为近年来显示和照明领域的研究热点。本文以N-甲基吡咯和苯甲醛类为单体,采用缩聚法制备了3种可溶性、窄带隙、分子主链为部分共轭的聚吡咯甲烷衍生物,并利用红外光谱、紫外-可见光谱、荧光光谱、X射线衍射谱和热失重分析等方法对其结构、光致发光性质和热稳定性能等进行了测试分析,比较了大分子链上苯环对位取代基对材料发光性能的影响。研究结果表明,3种衍生物的热稳定性较好且具有部分结晶性,其光学禁带宽度均小于1.6 eV,属于窄带隙聚合物;在355 nm左右激发光下,3种衍生物均会产生约420 nm的发射光,为蓝紫色发光材料,且大分子链上苯环的对位取代基对该类材料的发光行为基本没有影响;在循环伏安曲线中,3种衍生物均存在较为明显的氧化还原峰。聚吡咯甲烷衍生物在光电器件材料方面有着潜在的应用价值。

聚(N-十二烷基-3-苯基吡咯)的研究

合成了一种吡咯的双取代衍生物：Ｎ－十二烷基－３－苯基吡咯，并用化学氧化法对其实施了聚合反应。该反应生成的导电聚合物可溶于一般有机溶剂，用溶剂蒸发制膜的方法可制得柔软的自支撑薄膜，用四电极方法测得掺杂态薄膜的电导率约为０．０５Ｓ／ｃｍ。并通过元素分析、ＧＰＣ、ＦＴ－ＩＲ、１Ｈ－ＮＭＲ等手段对其分子结构进行了表征。