一種新型超支化聚硅烷及其與富勒烯復(fù)合物的合成和表征.pdf

1、光電高分子材料越來(lái)越引起人們的關(guān)注，其基礎(chǔ)研究、器件制作和應(yīng)用研究在國(guó)際上十分活躍。其中，研究得最深入且在實(shí)用化方面已有突破或有望獲得突破的主要集中在電致發(fā)光和光伏打材料上。 通過(guò)廣泛的文獻(xiàn)閱讀發(fā)現(xiàn)，目前在聚合物電致發(fā)光材料和聚合物光伏打材料方面的研究主要集中在π-共軛聚合物上，較少有人關(guān)注σ-共軛聚合物。聚硅烷是一類(lèi)新型σ共軛聚合物，主鏈全部為硅原子，由于σ電子沿整個(gè)硅鏈廣泛離域而顯示出特殊優(yōu)異的光電性能，如強(qiáng)紫外吸收和熒光光

2、譜，光導(dǎo)性好，同時(shí)很強(qiáng)的空穴流動(dòng)性和傳輸能力，以及非線性光學(xué)性等。有很好的應(yīng)用前景，引起了材料學(xué)家的極大興趣。目前，在聚合物電致發(fā)光材料和聚合物光伏打材料方面的應(yīng)用涉及到的主要是線型聚硅烷。與此同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，超支化聚硅烷具有比線型聚硅烷更優(yōu)異的光電性能：隨著支化結(jié)構(gòu)的增加，吸收光譜有紅移，熒光光譜發(fā)生紅移，Stokes位移增大，通過(guò)控制支化度及側(cè)鏈官能團(tuán)有望控制其發(fā)光顏色且使其能隙(Eg)減小，支化結(jié)構(gòu)更有利于形成復(fù)合物。這些對(duì)于其在

3、聚合物電致發(fā)光和光伏打器件中的應(yīng)用都極其有利。 我們的工作就是基于上述考慮，研究超支化聚硅烷及其與富勒烯的復(fù)合物在光電材料方面的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。在線型聚硅烷研究的基礎(chǔ)上，采用二官能度硅烷(甲基苯基二氯硅烷)和三官能度硅烷(甲基三氯硅烷)為單體，在金屬鈉作用下于惰性溶劑甲苯中進(jìn)行武茲偶聯(lián)合成超支化聚硅烷。期望通過(guò)支化結(jié)構(gòu)獲得一些不同于線型聚硅烷的特殊優(yōu)異的性能，特別是光電性能。參考π-共軛聚合物和富勒烯復(fù)合的基礎(chǔ)和理論，采用原位聚合法

4、制備超支化σ-共軛聚合物和富勒烯的復(fù)合物，即在富勒烯存在的條件下合成超支化聚硅烷。利用兩者的3-D結(jié)構(gòu)期望制備出一種新型具有互穿結(jié)構(gòu)的電子給體/受體復(fù)合物。我們通過(guò)各種方式對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行全面的表征，研究了其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及潛在的應(yīng)用前景。 結(jié)果表明，我們采用武茲縮合法成功合成出了超支化聚硅烷PMPS-co-MS，產(chǎn)物溶解性良好，分子量較高，支化度較高，光致藍(lán)光，熒光量子產(chǎn)率約為0．17，熱穩(wěn)定性良好，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高，是一種很好的藍(lán)光聚