含苝衍生物新型共軛聚合物的合成與性能研究.pdf

1、苝酰亞胺系化合物是一類新型的功能性有機(jī)染料，由于其吸收光譜范圍寬、性能穩(wěn)定、熒光發(fā)射強(qiáng)，在有機(jī)光導(dǎo)體，太陽能電池，聚合物發(fā)光二極管等光電子分子器件研究領(lǐng)域受到了眾多研究工作者的重視;尤其在能量轉(zhuǎn)化研究方向，近年來有較大的進(jìn)展。苝酰亞胺衍生物的光生電荷效率可達(dá)95％，在保持化合物光生電荷效率的前提下，如何來拓寬其光能吸收范圍，促使和提高苝酰亞胺衍生物分子體系內(nèi)光激電荷的分散和分子電荷分離體壽命，是苝酰亞胺衍生物應(yīng)用于能量轉(zhuǎn)化研究中需要考慮

2、的問題。
　　本論文在文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上首先總結(jié)了苝酰亞胺類衍生物的一些基本性質(zhì)、目前部分應(yīng)用領(lǐng)域以及存在的問題。在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，本論文首次設(shè)計(jì)和合成了兩類基于苝酰亞胺衍生物的聚合物體系:
　　1.首次設(shè)計(jì)和合成了基于苝酰亞胺、寡聚苯撐乙炔撐交替共軛聚合物;通過對苝酰亞胺單體大稠環(huán)位置(bay位置)的鹵化反應(yīng)，得到了雙官能團(tuán)的二溴化衍生物，通過和一系列不同長度的寡聚苯撐乙炔撐單元的共聚，得到了三個不同p，n摻雜濃度的交

3、替共軛聚合物。聚合物在溶液態(tài)下顯示出了較大的吸收寬度，其熒光光譜顯示聚合物體系內(nèi)存在著光激發(fā)產(chǎn)生的載流子傳遞和電荷分離;但是預(yù)期的能量傳遞現(xiàn)象在該體系中沒有觀察到。通過對聚合物薄膜的電化學(xué)循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)，得到了三個聚合物的起始氧化、還原電勢，并計(jì)算出聚合物的HOMO、LUMO軌道能級，為材料在器件中的應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支持。
　　2.設(shè)計(jì)和合成了基于苝酰亞胺與芴、芴炔交替共軛聚合物;本論文首次將芴類富電子基團(tuán)引入苝酰亞胺的bay位置，合

4、成了基于芴、芴炔的苝類alternativecopolymers。主要研究了聚合物體系中單鍵和三鍵對分子中能量傳遞和載流子傳輸、以及聚合物分子電性能的影響，為此類材料的設(shè)計(jì)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　概括起來，本論文通過在苝酰亞胺bay位置進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到兩類主鏈全共軛的交替聚合物。通過UV-Vis，PL，CV等研究手段，研究了體系分子的光吸收、發(fā)射和電性能;本論文在材料的設(shè)計(jì)上具備一定的新穎性，為苝酰亞胺衍生物類材料在bay位置的改性