基于TTF衍生物分子材料與分子電子器件研究.pdf

1、TTF(Tetrathiafulvalene)及其衍生物是強(qiáng)電子給體且具有可逆的氧化還原性，它們不僅可以構(gòu)筑分子導(dǎo)體，而且在材料化學(xué)領(lǐng)域顯示出誘人的應(yīng)用前景。自從上個(gè)世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)有機(jī)導(dǎo)體TTF-TCNQ，80年代發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)超導(dǎo)體(TMTSF)2·PF6以來，人們對基于TTF衍生物的有機(jī)電子給體進(jìn)行了廣泛的研究。近年來，基于TTF衍生物的薄膜材料及分子電子器件的研究受得了人們的重視。 由于TTF具有諸多優(yōu)良特性，本文

2、設(shè)計(jì)并制備了四個(gè)新型電子給體-DAD-TTF、BPD-TTF、TTF-PY、TTF-PY-TTF，并用DAD-TTF和BPD-TTF制備了具有可控分子厚度的超有序?qū)щ奓B膜，研究TTF-PY和TTF-PY-TTF的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)它們有制備成分子電子器件的潛在用途。具體結(jié)果如下： 1、設(shè)計(jì)并制備了4個(gè)TTF衍生物，經(jīng)1H-NMR，質(zhì)譜，IR和元素分析確定了它們的結(jié)構(gòu)；用循環(huán)伏安方法研究了新制備電子給體的氧化還原性質(zhì)。 2、制備

3、了基于DAD-TTF和BPD-TTF的LB膜。發(fā)現(xiàn)它們皆很容易在空氣-純水界面上形成穩(wěn)定的薄膜(BPD-TTF也很容易在空氣-FeCl3水溶液界面上形成穩(wěn)定薄膜)，對薄膜進(jìn)行了紫外可見近紅外吸收光譜、XPS、AFM、膜厚及導(dǎo)電性方面的研究。發(fā)現(xiàn)碘摻雜后碘與化合物在薄膜中形成了電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合鹽，使得電導(dǎo)率升高；在FeCl3水溶液亞相中制備的LB膜，鐵離子氧化了部分化合物并與其形成了絡(luò)合結(jié)構(gòu)。 3、從電化學(xué)氧化、化學(xué)氧化兩方面測試了T

4、TF-PY和TTF-PY-TTF的吸收光譜，發(fā)現(xiàn)光譜在氧化后出現(xiàn)了新峰且峰值隨氧化程度的增強(qiáng)而升高。研究化合物的熒光光譜發(fā)現(xiàn)，化合物被氧化后出現(xiàn)了熒光性質(zhì)且隨氧化時(shí)間的增長而增強(qiáng)。由吸收光譜和熒光光譜的測試結(jié)果可知，化合物可以做潛在的可逆熒光分子開關(guān)。研究化合物的TGA和DSC性質(zhì)發(fā)現(xiàn)，TTF-PY具有升溫單變液晶性質(zhì)。 4、利用MaterialsStudio軟件中的DMol3模塊對TTF和TTF-PY進(jìn)行了分子幾何優(yōu)化和分子特