基于共軛聚合物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)共聚物的合成與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-31 09:05
隨著全球?qū)π履茉础⑿虏牧涎芯款I(lǐng)域的戰(zhàn)略提升,聚3-己基噻吩(P3HT)作為導(dǎo)電共軛聚合物的相關(guān)研究已成為近年來的一個(gè)熱點(diǎn),并已取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。P3HT均聚物受其激發(fā)子壽命短的影響,其光電轉(zhuǎn)換效率有限,而含剛性鏈段(P3HT)和柔性鏈段(PS)的嵌段共聚物或含剛性鏈段(P3HT)和柔性連段(聚丙烯酸(PAA))的接枝共聚物可以實(shí)現(xiàn)微相分離,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)提高有機(jī)光伏材料光電轉(zhuǎn)換效率的目的。本論文重點(diǎn)研究PS-b-P3HT-b-PS三嵌段、(PS-b-P3HT)s多嵌段、PAA-g-P3HT接枝共聚物等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)聚合物的合成和性能研究,主要思路如下:(1)PS-b-P3HT-b-PS三嵌段共聚物和(PS-b-P3HT)s多嵌段共聚物的合成及性能研究。通過格氏置換法(GRIM)方法合成了系列P3HT,然后用叔丁基氯化鎂將其端基經(jīng)過修飾后獲得H-P3HT-H,再將H-P3HT-H的端基通過Vilsmeier-Haack(V-H)試劑修飾成雙官能化的前驅(qū)體OHC-P3HT-CHO;使用陰離子聚合(LAP)方法,以丁基鋰為引發(fā)劑合成一端帶有活性種的前驅(qū)...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
0821臂星形嵌段共聚物PAA-b-P3HT的合成路線圖[46]
中北大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖1.09化學(xué)氧化聚合法合成PVC-g-PT接枝共聚物[56]Mougnier等人[57]使用主鏈-支鏈偶聯(lián)法合成了PI(聚異戊二烯)-g-P3HT接枝共聚物,并通過單體共聚法合成PBA(聚丙烯酸丁酯)-g-P3HT接枝共聚物。首先合成單硫醇基、羧酸基和丙烯酸酯基封端P3HT,然后通過羧酸和聚乙烯醇(PVA)醇基團(tuán)之間的酯化反應(yīng)將ω-羧酸和ω-巰基封端的P3HT接枝到PVA上,并通過熱引發(fā)自由基硫醇-烯反應(yīng)將ω-巰基封端的P3HT接枝到PI上,而丙烯酸酯封端的P3HT通過單體共聚法與丙烯酸正丁酯共聚,生成PBA-g-P3HT。Ahn等人[58]通過單體共聚法,將單官能化的P3HT和聚(D,L-丙交酯)(PLA)作為大分子單體和降冰片烯共聚,以此將其接枝到聚降冰片烯的骨架上,從而合成以P3HT和PLA為側(cè)鏈的無規(guī)則接枝共聚物,具體合成路線如圖1.10所示。
中北大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖1.10制備P3HT-PLA無規(guī)則接枝共聚物的反應(yīng)路線[58]硫醇-馬來酰亞胺偶聯(lián)反應(yīng)也可以用來合成接枝共聚物,例如,HoanMinhTran等人[59]通過ATRP的方法得到側(cè)基含馬來酰亞胺的PMMA,然后將ω-巰基封端的P3HT通過硫醇-馬來酰亞胺偶聯(lián)反應(yīng)接枝到PMMA的骨架上,得到P3HT-g-P(MMA-ran-MPMA)rod-coil接枝共聚物;DanielSchiefer等人[60]利用硫醇-馬來酰亞胺偶聯(lián)反應(yīng)合成了PCDTBT-g-P3HT供體-受體接枝共聚物,如圖1.11所示,他們利用MOF催化的光引發(fā)ATRP的方法合成測(cè)基含馬來酰亞胺的PMMA,然后于單端為硫醇的P3HT反應(yīng),制備了目標(biāo)共聚物。圖1.11P3HT-g-P(MMA-ran-MPMA)接枝共聚物的合成路線圖[60]
本文編號(hào):3559985
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
0821臂星形嵌段共聚物PAA-b-P3HT的合成路線圖[46]
中北大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖1.09化學(xué)氧化聚合法合成PVC-g-PT接枝共聚物[56]Mougnier等人[57]使用主鏈-支鏈偶聯(lián)法合成了PI(聚異戊二烯)-g-P3HT接枝共聚物,并通過單體共聚法合成PBA(聚丙烯酸丁酯)-g-P3HT接枝共聚物。首先合成單硫醇基、羧酸基和丙烯酸酯基封端P3HT,然后通過羧酸和聚乙烯醇(PVA)醇基團(tuán)之間的酯化反應(yīng)將ω-羧酸和ω-巰基封端的P3HT接枝到PVA上,并通過熱引發(fā)自由基硫醇-烯反應(yīng)將ω-巰基封端的P3HT接枝到PI上,而丙烯酸酯封端的P3HT通過單體共聚法與丙烯酸正丁酯共聚,生成PBA-g-P3HT。Ahn等人[58]通過單體共聚法,將單官能化的P3HT和聚(D,L-丙交酯)(PLA)作為大分子單體和降冰片烯共聚,以此將其接枝到聚降冰片烯的骨架上,從而合成以P3HT和PLA為側(cè)鏈的無規(guī)則接枝共聚物,具體合成路線如圖1.10所示。
中北大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖1.10制備P3HT-PLA無規(guī)則接枝共聚物的反應(yīng)路線[58]硫醇-馬來酰亞胺偶聯(lián)反應(yīng)也可以用來合成接枝共聚物,例如,HoanMinhTran等人[59]通過ATRP的方法得到側(cè)基含馬來酰亞胺的PMMA,然后將ω-巰基封端的P3HT通過硫醇-馬來酰亞胺偶聯(lián)反應(yīng)接枝到PMMA的骨架上,得到P3HT-g-P(MMA-ran-MPMA)rod-coil接枝共聚物;DanielSchiefer等人[60]利用硫醇-馬來酰亞胺偶聯(lián)反應(yīng)合成了PCDTBT-g-P3HT供體-受體接枝共聚物,如圖1.11所示,他們利用MOF催化的光引發(fā)ATRP的方法合成測(cè)基含馬來酰亞胺的PMMA,然后于單端為硫醇的P3HT反應(yīng),制備了目標(biāo)共聚物。圖1.11P3HT-g-P(MMA-ran-MPMA)接枝共聚物的合成路線圖[60]
本文編號(hào):3559985
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