11577.基于苯并二噻吩的da聚合物的合成及性能

1、2016年4月20日分類號：學(xué)校代碼：10426密級：學(xué)號：2013020008碩士學(xué)位論文MASTERDEGREETHESIS基于苯并二噻吩的DA聚合物的合成及性能作者：李凡超李凡超指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師：陳學(xué)剛陳學(xué)剛學(xué)科專業(yè)學(xué)科專業(yè)：高分子化學(xué)與物理高分子化學(xué)與物理專業(yè)代碼專業(yè)代碼：070305研究方向研究方向：功能高分子功能高分子青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文I基于苯并二噻吩的DA聚合物的合成及性能摘要共軛聚合物因其在有機光電材料中的廣泛應(yīng)

2、用而持續(xù)受到關(guān)注。其中，分子主鏈中同時包含電子給體(Don)和電子受體(Accept)單元的所謂DA聚合物往往具有優(yōu)異的光物理性質(zhì)以及載流子傳輸性質(zhì)，使其在有機發(fā)光二極管、太陽能電池材料以及化學(xué)生物傳感器等方面的研究成為熱點。本論文的研究基于具有高度平面性的苯并[12b:45b]二噻吩(BDT)展開。首先采用與過渡金屬具有廣泛配位能力的22:62“三聯(lián)吡啶修飾苯并二噻吩，通過與過渡金屬配位，自組裝形成DA超分子聚合物。同時，采用苯并二噻

3、吩與高度共軛的強電子受體苯并二吡咯酮(BDP)共聚，獲得了兩種新型的窄能隙DA聚合物。對所有合成的單體及聚合物進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)表征，并系統(tǒng)研究了其性能。(1)三聯(lián)吡啶修飾苯并二噻吩DA分子的合成及性能。采用22:62“三聯(lián)吡啶修飾苯并二噻吩結(jié)構(gòu)，形成含雙三聯(lián)吡啶單元的ADA電子結(jié)構(gòu)的分子M1和M2。研究表明，分子的平面共軛程度和分子間的ππ堆積作用會對分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移產(chǎn)生很大影響。與M1相比，M2的紫外吸收峰紅移了24nm，達(dá)到467nm

4、，M2熒光發(fā)射峰紅移了32nm，達(dá)到553nm。M1與M2電化學(xué)能隙分別為1.26eV和1.49eV，熱分解溫度(Td)分別為335℃和430℃。(2)基于苯并二噻吩的DA超分子聚合物的合成及性能。分別采用烷氧基和噻吩基團修飾苯并二噻吩，形成不同給電子能力及分子構(gòu)型的單元，后與22:62“三聯(lián)吡啶進(jìn)行偶聯(lián)，分別形成ADA結(jié)構(gòu)的超分子構(gòu)筑單元BDT和BDTTh，最后在Ru2的誘導(dǎo)下，自組裝形成金屬超分子聚合物PBDT和PBDTTh。研究表

5、明，金屬超分子聚合物PBDT和PBDTTh由于存在金屬配體的電荷轉(zhuǎn)移，DA結(jié)構(gòu)獲得了增強，分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移能力提高，紫外吸收光譜紅移，能隙降低。形成的超分子聚合物PBDT和PBDTTh的紫外可見吸收峰分別為521nm和522nm，電化學(xué)能隙分別為1.86eV和1.78eV，熱分解溫度分別為300℃和389℃。(3)苯并二噻吩與苯并二吡咯酮DA聚合物的合成及性能。以高度共軛的苯并二吡咯酮作為受體單元，分別與烷氧基修飾和噻吩基修飾的苯并二噻吩