本文關鍵詞：功能化聚噻吩材料的制備與性能研究

  更多相關文章： 聚噻吩 嵌段聚合物 有機薄膜晶體管 遷移率 活性可控聚合

【摘要】：共軛高分子半導體聚合物憑借其優(yōu)良的電學性能,被廣泛的應用于有機薄膜晶體管、有機光伏電池、有機電致發(fā)光二極管等諸多領域。聚噻吩及其衍生物因為其易于制備和良好的環(huán)境穩(wěn)定性,一直是一種非常熱門的有機半導體材料。聯(lián)烯當中含有連雙鍵,可以通過雙鍵的1,2和/或2,3的連雙鍵聚合,這種全新的結(jié)構(gòu)有望賦予嵌段聚合物以全新的性能,從而為制備各種聚噻吩功能材料提供更廣闊的選擇范圍。本文采用Ni(dppp)Cl2作為單一催化劑,首先通過GRIM法催化聚合了含有活性鎳封端的聚(3-己基噻吩),然后在不改變反應體系的情況下,向其中加入了聯(lián)烯單體進行聚合,最后又向其中加入了噻吩單體,完成了聚(3-己基噻吩)-聚十六烷氧基聯(lián)烯-聚(3-己基噻吩)三嵌段聚合物的聚合。嵌段聚合物具有較低的分子量分布,同時不同嵌段比嵌段聚合物的分子量與單體對引發(fā)劑的進料比是相關的,說明了這種聚合反應是活性可控的。我們使用核磁共振氫譜,體積排除色譜法,傅里葉紅外光譜法對反應進行監(jiān)測和表征,使用紫外-可見光譜,熱重分析,差示掃描量熱法等方法對聚合物的特性進行分析。通過旋涂法制備了嵌段聚合物的底柵頂接觸的薄膜晶體管器件,研究了熱退火溫度對于薄膜晶體管器件性能的影響,同時研究了相同分子量不同嵌段比,相同嵌段比不同分子量對于器件性能的影響。同時使用原子力顯微鏡和透射電子顯微鏡對于嵌段聚合物薄膜的結(jié)構(gòu)進行了研究。試圖找出其載流子傳輸機理。
【關鍵詞】：聚噻吩 嵌段聚合物 有機薄膜晶體管 遷移率 活性可控聚合
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN321.5;O633.5
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 共軛聚合物15-16
• 1.1.1 共軛聚合物的簡述15
• 1.1.2 共軛聚合物主要種類15-16
• 1.2 聚噻吩16-18
• 1.2.1 聚噻吩的概況16-17
• 1.2.2 規(guī)整3-烷基噻吩的合成方法17-18
• 1.3 嵌段聚合物的合成及價值18-19
• 1.4 基于聚3-己基噻吩的嵌段聚合物的合成19-23
• 1.4.1 基于聚3-己基噻吩的兩嵌段聚合物的合成路線20-22
• 1.4.2 基于聚3-己基噻吩的三嵌段聚合物的合成路線22-23
• 1.5 聚3-烷基噻吩在有機薄膜晶體管中的應用23-26
• 1.5.1 有機薄膜晶體管的簡介23
• 1.5.2 有機薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)和工作機理23-24
• 1.5.3 有機薄膜晶體管的主要性能參數(shù)24-25
• 1.5.4 聚噻吩嵌段聚合物在有機薄膜晶體管中的應用25-26
• 1.6 本論文研究內(nèi)容26-27
• 第二章 單體及聚3-己基噻吩嵌段聚合物的合成及性能研究27-47
• 2.1 引言27-28
• 2.2 主要合成試劑及測試儀器28-30
• 2.2.1 實驗藥品28-29
• 2.2.2 實驗儀器29-30
• 2.2.3 測試儀器30
• 2.3 實驗過程30-34
• 2.3.1 十六烷氧基聯(lián)烯的相關合成31-32
• 2.3.2 聚3-己基噻吩的相關合成32-33
• 2.3.3 聚十六烷氧基聯(lián)烯的相關合成33
• 2.3.4 P3HT-b-PHA兩嵌段聚合物的合成33-34
• 2.3.5 P3HT-b-PHA-b-P3HT三嵌段聚合物的合成34
• 2.4 單體及聚合物的表征與性能研究34-42
• 2.4.1 核磁共振氫譜的表征34-38
• 2.4.2 相對分子量及分子量分布的表征38-41
• 2.4.3 傅里葉紅外光譜表征41-42
• 2.5 聚合物的性能研究42-46
• 2.5.1 光學性能42-43
• 2.5.2 熱力學性能43-46
• 2.6 本章小結(jié)46-47
• 第三章 基于聚3-己基噻吩嵌段聚合物的電學性能的研究47-65
• 3.1 引言47-48
• 3.2 所需實驗材料及測試儀器48
• 3.3 實驗部分48-50
• 3.3.1 聚3-己基噻吩嵌段聚合物的OTFT器件的制備48-49
• 3.3.2 聚3-己基噻吩嵌段聚合物的透射電子顯微鏡樣品的制備49-50
• 3.4 結(jié)果與討論50-64
• 3.4.1 P3HT-b-PHA兩嵌段聚合物的電學性能50-57
• 3.4.2 P3HT-b-PHA-b-P3HT三嵌段聚合物的電學性能57-61
• 3.4.3 兩嵌段聚合物與三嵌段聚合物對比61-62
• 3.4.4 嵌段聚合物的結(jié)構(gòu)62-64
• 3.5 本章小結(jié)64-65
• 第四章 結(jié)論與展望65-68
• 4.1 結(jié)論65-66
• 4.2 展望66-68
• 參考文獻68-78
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文78

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本文編號：650198