新型噻吩共聚物的合成、表征、光电性质及应用

新型噻吩共聚物的合成、表征、光电性质及应用
院系:化学化工学院
姓名:吴文婷
李振翩
学号:19013207
摘要:
1、 总写聚噻吩的合成方法,简要性质,主要应用方面。
2、 聚噻吩共聚物的表征,由各种图谱所表明的性质以及共聚物的光电性质。
3、 噻吩共聚物作为光学压力敏感涂料的应用
关键字:噻吩共聚物,共轭,化学氧化法,光电性质,光学压敏
聚噻吩最早合成于上世纪80年代,它的合成途径有三种:第一,25-二卤噻吩在金属MgZn、等存在用镍催化下的偶联聚合,最早由Yammoto等报道;第二,氯化铁催化的氧化聚合
法;第三,铜或氯化钯在吡啶存在下的偶联聚合。从合成的聚合物来看,当噻吩环上侧链烷基的长度多于中国少年雏鹰网4时,聚合物就可以溶解于常规的有机溶剂中。用氯化铁氧化聚合法合成聚噻吩,可以得到分子量较高、结构较规整的聚噻吩,而且合成路线简单,易于实现。
聚噻吩衍生物是一类重要的共轭高分子材料,近年来,聚噻吩衍生物在光伏电池、电致发光材料、电磁屏蔽材料、导电涂料、传感器等诸多领域都得到了广泛的研究和应用,其光电性质对选择应用领域具有重要参考意义。
目前,共轭聚合物已发展成有用的各种电子和电化学器件的应用材料,如有机场效应晶体管,有机发光二极管(OLED),和传感器。聚噻吩(PTS)是一类很容易加工的,环境稳定π共轭聚合物,有机发光二极是研究中一个使用最广泛的材料。
P3PhTP3PhT-TCa的红外光谱图可以分析共聚物的组成,根据图像可以推断出P3PhT的共轭程度高于P3PhT-TCa。由其紫外光谱可以看出,羧基为吸电子取代基,对共轭主链的产生吸电子的诱导,使主链的电子云密度降低,同时共聚以后,聚合物的分子量降低,共轭链的长度也相应的减小,因此其最大吸收波产生蓝移。
p3oteht伦琴射线管共聚物的溶解显示:p3eht在甲苯和二甲苯不溶于水。所有的聚合物具有较窄的分子量分布(多分散性= 1.29–1.51。所有的聚合物的励磁曲线与其紫外吸收曲线,p3otehtPL强度是类似的p3ehtP3OT大约七倍。EL的聚合物的电致发光光谱类似于PLEL发光的P3OT最大,分别为:p3ehtp3oteht位于615 nm(橙红),530纳米(黄绿)和600 nm(橙红)。导通电压的LEDITO / p3otettAg)装置接近P3OT的装置(5.5 V)在5.6 V1.9 V低于p3eht结果与光学性质相符。t5荧光
所以,新型含支链和直侧链的双组分copolythiophene通过三氯化铁氧化的方法获得π-共轭聚合物的合成。电子和光学性质表明,共聚p3oteht具有较低的带隙能量,低导通电压,纯EL橙红,高的发光量子产率和优良的加工性
结论:一系列的聚3,4-dialkoxy-thiophene:聚3,4-diamyloxythiophene,聚3,4-dioctyloxythiophene,聚3,4-di2-ethyl-1-hexyloxy)噻吩,聚3,4-didodecyloxythiophene是由三氯化铁氧化法合成。所有的数据表明,聚合物具有良好的溶解性,优异的热稳定性,低带隙,高的荧光量子产率,他们可能是在有机发光二极管(OLED)应用优良的高分子材料,发光电化学电池,聚合物太阳能电池。
聚合物点化学性质分析
聚合物电离能和电子亲和能是由聚合物的起始氧化还原电位确定的。通过化学氧化法合成的3种聚噻吩衍生物:3-甲基噻吩与噻吩共聚物、聚3-甲基噻吩、聚噻吩3-己基噻吩,并测定了3种聚合物的紫外可见吸收光谱、荧光光谱、光致发光光谱以及循环伏安曲线,进一步计算得到聚合物光学带隙、HOMO轨道和LUMO轨道能量及聚合物电离能和电子亲和能,聚3-己基噻吩相较其它2种聚合物具有更大的波长及更低的带隙,表明噻吩环3位引入长链取代烷基有利于提高聚合物共轭链长度,从而提高波长及降低带隙。
有机聚合物电致发光材料(PLEDsp-/n-交替型3,4-二烷(氧)基噻吩共聚物的光电性质研究
在外加电压为21 V 时,EL 最大发射峰为652 nm,电致发光颜为红,亮度达到最大为32.26 cd/cm2,坐标为(0.5768, 0.4079; 在不同的电压下有不同的发射波段,有利于实现多显示。
结果表明,新的交替共聚物具有能力的电子传输和空穴传输能力。egelEgopt之间的差异是在良好的协议与理论误差(小于0.5 eV)。
结论:四π-交替共轭共聚物结合电子供体(2,5-divinyl-3,4-dialkylthiophene)和电子受体(2,5-diphenyl-1,3,4-oxadiazole2,6-吡啶)已相对于它们的光学和电子性质的研究。这些新的P / N交替共聚物与电子传输和空穴运输能力可能在高效应用的有前途的材料,低成本的光电器件
光学压力敏感涂料( PSPs)
光学压力敏感涂料在军事上有重要应用。探秘美国空军基地:发光涂料揭示飞行原理 压力敏感涂料(pressure-sensitive paintPSP)和成像技术。美国人成功地做了风洞试验来测试压敏涂料。无需复杂的测压模型,借助光学测量和图像测量技术就可获得测量表面全域气动载荷和压力分布数据;可以对薄翼、无法开孔部件、叶轮机械模型表面等特殊部件开展实时流谱检测;
发展趋势: 未来PSP 技术将很有可能替代常规开孔压力测量试验技术。
但是光学压力敏感涂料仍存在一些问题。如荧光分子与聚合物基质间的各相异性和微相分离;荧光分子团聚、氧渗透不均、浓度猝灭;荧光淬灭效应背离S-V线性关系,荧光强度降
低,重现性降低等。因此解决办法是合成具有发光强度大、荧光量子效率高、发光寿命长、氧致淬灭效应高的接枝型荧光氧敏配合物;荧光配合物在聚合物基质上的可控嫁接 有序组装PSP分子膜,提高与氧分子的接触几率,改善压力响应的灵敏度。
参考文献:
莓叶委陵菜
1】乌海燕,刘福德《聚噻吩衍生物的合成及光电性质研究》
2】何杰 苏忠集《含羧基的聚噻吩共聚物的化学合成与表征》

本文发布于:2024-09-20 16:50:39,感谢您对本站的认可!

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