基于苯并二吡咯酮的n型共聚物的合成及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-31 22:19
n型聚合物是一類電子傳輸為主的共軛聚合物,相對(duì)低的HOMO能級(jí)和LUMO能級(jí)(-4.0 eV)是必要的,以保證電子的有效注入和傳輸。苯并二吡咯酮(BDP)具有高共軛度、高度共平面性、強(qiáng)吸電子性等優(yōu)點(diǎn),能夠有效降低聚合物的LUMO能級(jí),為獲得性能優(yōu)異的n型聚合物提供了可能。本文設(shè)計(jì)制備了兩種苯并二吡咯酮類衍生物單體,分別與噻唑類和氰基修飾噻吩類單體通過Stille縮聚合成了一系列共軛聚合物,并研究了它們的光物理性能、電化學(xué)性能以及熱穩(wěn)定性。1.苯環(huán)修飾苯并二吡咯酮衍生物與不同噻唑類單體的共聚。將苯環(huán)修飾的苯并二吡咯酮單體(BDPP)分別與噻唑-噻吩(M)和聯(lián)噻唑(N)通過Stille縮聚制備了兩種共軛聚合物PBDPP-M和PBDPP-N。對(duì)聚合物分子量、光物理性能、電化學(xué)性能、熱穩(wěn)定性進(jìn)行了表征和研究。研究表明,聚合物PBDPP-M和PBDPP-N在薄膜態(tài)下的吸收范圍覆蓋可見光區(qū),并向紫外和紅外光區(qū)延伸,兩種聚合物的長(zhǎng)波吸收峰分別位于594 nm和564 nm,反應(yīng)單元吸電子能力的增強(qiáng),使聚合物產(chǎn)生了藍(lán)移。吸電子能力在一定程度上越強(qiáng)越有利于產(chǎn)生低HOMO/LUMO能...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
n型聚合物作為其重要組件之一的各種設(shè)備的示意圖:(a)OFET,(b)OPV和新興應(yīng)用(c)OTE,(d)OECT,(e)有機(jī)自旋電子和(f)有機(jī)儲(chǔ)能系統(tǒng)
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文31.2常見的n型聚合物的構(gòu)筑單元1.2.1異靛藍(lán)(Isoindigo)圖1-2溴化異靛藍(lán)的合成Figure1-2ThesynthesisofabrominatedIIDmonomer2011年,異靛藍(lán)(IID)聚合物半導(dǎo)體首次得到研究[32],IID在分子結(jié)構(gòu)上與吡咯并吡咯二酮(DPP)相似,具有兩個(gè)內(nèi)酰胺單元,表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸電子性能。圖1-2展示了一種合成IID的思路,化合物1和化合物2可通過商業(yè)途徑獲得。圖1-3IID類衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)Figure1-3ChemicalstructuresofIID-basedderivatives2012年首次合成了IID類衍生物噻吩異靛藍(lán)(IID2,圖1-3),與IID相比,IID2中兩個(gè)亞基之間的二面角較小,提高了分子骨架的平面性;贗ID2制備的不同衍生物IID3、IID4、IID5的二面角也均小于IID1,其中基于IID3制備的共軛聚合物[33]的電子遷移率為0.7cmV-1s-1,噻吩的加入擴(kuò)展了IID基團(tuán)的熔
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文31.2常見的n型聚合物的構(gòu)筑單元1.2.1異靛藍(lán)(Isoindigo)圖1-2溴化異靛藍(lán)的合成Figure1-2ThesynthesisofabrominatedIIDmonomer2011年,異靛藍(lán)(IID)聚合物半導(dǎo)體首次得到研究[32],IID在分子結(jié)構(gòu)上與吡咯并吡咯二酮(DPP)相似,具有兩個(gè)內(nèi)酰胺單元,表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸電子性能。圖1-2展示了一種合成IID的思路,化合物1和化合物2可通過商業(yè)途徑獲得。圖1-3IID類衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)Figure1-3ChemicalstructuresofIID-basedderivatives2012年首次合成了IID類衍生物噻吩異靛藍(lán)(IID2,圖1-3),與IID相比,IID2中兩個(gè)亞基之間的二面角較小,提高了分子骨架的平面性;贗ID2制備的不同衍生物IID3、IID4、IID5的二面角也均小于IID1,其中基于IID3制備的共軛聚合物[33]的電子遷移率為0.7cmV-1s-1,噻吩的加入擴(kuò)展了IID基團(tuán)的熔
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An isoindigo-bithiazole-based acceptor-acceptor copolymer for balanced ambipolar organic thin-film transistors[J]. Ping Li,Hanlin Wang,Lanchao Ma,Long Xu,Fei Xiao,Zhengran Yi,Yunqi Liu,Shuai Wang. Science China(Chemistry). 2016(06)
本文編號(hào):3375722
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
n型聚合物作為其重要組件之一的各種設(shè)備的示意圖:(a)OFET,(b)OPV和新興應(yīng)用(c)OTE,(d)OECT,(e)有機(jī)自旋電子和(f)有機(jī)儲(chǔ)能系統(tǒng)
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文31.2常見的n型聚合物的構(gòu)筑單元1.2.1異靛藍(lán)(Isoindigo)圖1-2溴化異靛藍(lán)的合成Figure1-2ThesynthesisofabrominatedIIDmonomer2011年,異靛藍(lán)(IID)聚合物半導(dǎo)體首次得到研究[32],IID在分子結(jié)構(gòu)上與吡咯并吡咯二酮(DPP)相似,具有兩個(gè)內(nèi)酰胺單元,表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸電子性能。圖1-2展示了一種合成IID的思路,化合物1和化合物2可通過商業(yè)途徑獲得。圖1-3IID類衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)Figure1-3ChemicalstructuresofIID-basedderivatives2012年首次合成了IID類衍生物噻吩異靛藍(lán)(IID2,圖1-3),與IID相比,IID2中兩個(gè)亞基之間的二面角較小,提高了分子骨架的平面性;贗ID2制備的不同衍生物IID3、IID4、IID5的二面角也均小于IID1,其中基于IID3制備的共軛聚合物[33]的電子遷移率為0.7cmV-1s-1,噻吩的加入擴(kuò)展了IID基團(tuán)的熔
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文31.2常見的n型聚合物的構(gòu)筑單元1.2.1異靛藍(lán)(Isoindigo)圖1-2溴化異靛藍(lán)的合成Figure1-2ThesynthesisofabrominatedIIDmonomer2011年,異靛藍(lán)(IID)聚合物半導(dǎo)體首次得到研究[32],IID在分子結(jié)構(gòu)上與吡咯并吡咯二酮(DPP)相似,具有兩個(gè)內(nèi)酰胺單元,表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸電子性能。圖1-2展示了一種合成IID的思路,化合物1和化合物2可通過商業(yè)途徑獲得。圖1-3IID類衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)Figure1-3ChemicalstructuresofIID-basedderivatives2012年首次合成了IID類衍生物噻吩異靛藍(lán)(IID2,圖1-3),與IID相比,IID2中兩個(gè)亞基之間的二面角較小,提高了分子骨架的平面性;贗ID2制備的不同衍生物IID3、IID4、IID5的二面角也均小于IID1,其中基于IID3制備的共軛聚合物[33]的電子遷移率為0.7cmV-1s-1,噻吩的加入擴(kuò)展了IID基團(tuán)的熔
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An isoindigo-bithiazole-based acceptor-acceptor copolymer for balanced ambipolar organic thin-film transistors[J]. Ping Li,Hanlin Wang,Lanchao Ma,Long Xu,Fei Xiao,Zhengran Yi,Yunqi Liu,Shuai Wang. Science China(Chemistry). 2016(06)
本文編號(hào):3375722
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