發(fā)布時(shí)間：2017-11-05 19:27

  本文關(guān)鍵詞：全共軛聚電解質(zhì)的合成及性能研究

  更多相關(guān)文章： 全共軛聚電解質(zhì) 溶劑極性 溶液離子環(huán)境 光物理性能

【摘要】：全共軛聚電解質(zhì)以其優(yōu)異的光電活性和特殊的溶解性能,在熒光傳感領(lǐng)域和光電器件領(lǐng)域中的應(yīng)用發(fā)展十分迅速。設(shè)計(jì)合成具有新型功能的共軛聚電解質(zhì)材料,研究聚合物在不同溶液環(huán)境中的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與其光物理性能之間的關(guān)系,對(duì)今后熒光材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及器件性能的優(yōu)化具有重要意義。本論文以2,5-二溴-3-(6-溴己氧基甲基)噻吩和2,7-二(4,4,5,5-四甲基-1,3-二氧-2-硼烷基)-9,9-二辛基芴為單體,首先利用Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成出中性交替共聚物聚[(9,9-二辛基-2,7-芴)-2,5-(3-(6-溴己氧基甲基)噻吩)](PFTBr),再進(jìn)行化學(xué)修飾,使噻吩側(cè)鏈季銨化,得到陽(yáng)離子型共軛聚電解質(zhì)聚[(9,9-二辛基-2,7-芴)-2,5-(3-(6-三甲基銨己氧基甲基)噻吩)](PFTNBr)。核磁共振譜(1H NMR、13C NMR)表明共聚物PFTBr結(jié)構(gòu)正確,X射線光電子能譜(XPS)和元素分析(EA)表明側(cè)鏈修飾成功,PFTNBr季銨化程度約為96.7%。凝膠滲透色譜(GPC)結(jié)果表明共聚物分子量適中(38000),分子量分布寬度較窄(PDI=1.2)。TGA結(jié)果顯示兩種共聚物都具有良好的熱穩(wěn)定性能,熱分解溫度均高于200℃。隨后,我們利用紫外可見(jiàn)光吸收光譜(UV-vis)、熒光發(fā)射光譜(PL)、穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)熒光光譜、透射電子顯微鏡(TEM)等方法,研究了PFTNBr在不同溶液環(huán)境中的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與其光物理性能之間的關(guān)系；并利用循環(huán)伏安法考察了共聚物的電化學(xué)特性。首先,研究了PFTNBr在不同極性溶劑中的光物理性能。發(fā)現(xiàn)聚合物在甲醇溶液中呈分散、伸展?fàn)顟B(tài),在水、三氯甲烷、四氫呋喃中則容易發(fā)生聚集。在混合溶劑甲醇/水和甲醇／四氫呋喃體系中,隨著水和四氫呋喃的體積分?jǐn)?shù)增大,聚合物紫外可見(jiàn)光吸收光譜發(fā)生藍(lán)移,吸收強(qiáng)度減弱；而熒光光譜發(fā)生紅移、熒光發(fā)射強(qiáng)度減弱。在水的體積分?jǐn)?shù)最大時(shí),變化最為顯著,TEM結(jié)果表明聚合物形成了較為均勻的球狀聚集體。其次,研究了PFTNBr在不同離子環(huán)境溶液中的光物理性能。在強(qiáng)堿性溶液中,紫外可見(jiàn)光吸收強(qiáng)度和熒光發(fā)射強(qiáng)度均減弱。在酸性溶液中,紫外可見(jiàn)光吸收強(qiáng)度和熒光發(fā)射強(qiáng)度增強(qiáng),但在一定氫離子濃度范圍內(nèi),熒光發(fā)射強(qiáng)度存在先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)；向溶液中加入高濃度的金屬離子,聚合物發(fā)生聚集,紫外可見(jiàn)光吸收強(qiáng)度減弱。但是在加入Fe3+時(shí),紫外可見(jiàn)光吸收強(qiáng)度增大。熒光發(fā)射強(qiáng)度隨著Fe3+濃度的增大而先增強(qiáng)后減弱,并幾近猝滅；向溶液中加入亞鐵氰化鉀,紫外可見(jiàn)光吸收強(qiáng)度減弱,熒光發(fā)射強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱,但沒(méi)有發(fā)生明顯的熒光猝滅現(xiàn)象。最后,考察了共聚物的電化學(xué)特性,結(jié)果表明PFTBr的禁帶寬度稍大于PFTNBr的禁帶寬度,PFTNBr的能級(jí)有所下降,模擬計(jì)算得到的聚合物能級(jí)及禁帶寬度變化趨勢(shì)與測(cè)試結(jié)果相一致；兩種共聚物的HOMO能級(jí)均低于P3HT的HOMO能級(jí),表明共聚物可以作為陰極修飾層應(yīng)用于光伏器件。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O631.3

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳強(qiáng);周劍平;上官勇剛;杜淼;鄭強(qiáng);;聚電解質(zhì)材料——(Ⅰ)復(fù)合體系溶液中相互作用的研究進(jìn)展[J];高分子材料科學(xué)與工程;2008年07期

2 周劍平;上官勇剛;吳強(qiáng);鄭強(qiáng);;聚電解質(zhì)材料——(Ⅱ)工程應(yīng)用研究進(jìn)展[J];高分子材料科學(xué)與工程;2008年09期

3 于立娟;;聚電解質(zhì)研究進(jìn)展[J];上海塑料;2011年01期

4 劉小馳;秦麗;田雨川;余玄機(jī);李莉;郭旭虹;;納米球形聚電解質(zhì)刷的合成及應(yīng)用進(jìn)展[J];功能高分子學(xué)報(bào);2013年03期

5 陸明剛,王信予,李玉蘭;螯聚電解質(zhì)凝集劑的初步研究——絲綢印染污水處理[J];環(huán)境科學(xué);1980年03期

6 陳竹生,毛曉光,何元康,王超英,陳立泉;聚電解質(zhì)電性能的研究[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);1985年05期

7 蔣家乾;聚電解質(zhì)的絮凝作用和使用特性研究[J];水處理技術(shù);1990年03期

8 曾，

本文編號(hào)：1145550