含炔键单元的寡聚噻吩类化合物的研究进展

寡聚噻吩类衍生物作为一个富电子体系通常表现出优越的电子传输性和光电性能,炔键作为一个直线型的富电子单元,引入到噻吩体系中可以增长体系的共轭度,增大体系中的刚硬核长度,同时还可以提高整个分子的平面规整度。含炔键单元的噻吩类化合物所具备的分子自组装性能和优异电子传输性已引起人们极大的关注。介绍了炔键在主链上,侧链上及含噻吩炔单元的环形、星形、X形与树枝形的寡聚噻吩类化合物的研究进展。阐述了它们的分子结构与液晶相态结构、光电性能、器件性能、自组装结构之间的关系。所有的研究表明该类化合物在有机分子器件方面有着重要的应用前景。     

基于聚噻吩及其衍生物电致变色材料的研究进展

总结了聚噻吩衍生物的合成方法,介绍了聚噻吩衍生物电致变色器件中的关键构成和聚噻吩衍生物的电致变色应用现状,指出了聚噻吩衍生物未来发展前景。     

含二氨基马来腈聚合物金属配合物的合成及其性能研究

通过分子设计将二氨基马来腈配合物、双噻吩咔唑引入到聚合物分子主链上,构成一种新型的含过渡金属配合物的新型聚合物,通过核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱、热重分析、紫外吸收和荧光发射光谱、循环伏安测试研究了新型聚合金属配合物的化学结构、光学性能。结果表明,以二氨基马来腈配合物为受体材料,双噻吩咔唑为给体材料的新型聚合金属配合物所制备的光伏器件得到光电转换效率(PCE)分别为2.14%、1.65%,同时表现出良好的耐热性能。     

π-桥中引入噻吩对D—A型染料敏化剂光电性质的影响

基于D-π-A型染料ND,在π-桥中引入噻吩基团以增长分子共轭链,设计出ND2T和ND4T两个染料分子。通过密度泛函理论研究噻吩基团引入到染料分子π-桥中对染料本身光电性质的影响。计算结果表明,引入噻吩基团可以缩短染料分子HOMO与LUMO之间的能隙。重要的是,π-桥中引入并噻吩基团形成的ND4T分子表现出最大红移和最强的光谱吸收,这将有利于提高该染料分子运用在染料敏化太阳能电池中的光伏性能。     

二氰基乙烯基并三噻吩的光谱行为

本文设计合成了两种二氰基乙烯基并三噻吩化合物,即2-二氰基乙烯基二噻吩并[3,2-b:2′,3-′d]噻吩(DCTT)与2-二氰基乙烯基二噻吩并[2,3-b:3′,2-′d]噻吩(DCST).研究了介质极性对吸收与发射光谱行为的影响,考察了化合物的分子结构与其发光能力的关系.溶剂效应显示化合物DCST随介质的极性增加,分子内电荷转移态(ICT)的荧光发射峰位红移现象更为明显,展示出较大的Stokes位移.化合物DCTT随介质的极性增加,发光行为表现出负的溶致变色效应,与"能级邻近效应"有关.溶剂效应说明了DCTT分子中并三噻吩部分给出电子的能力较弱,而DCST分子中的并三噻吩部分给出电子的能力较强,是导致二者ICT态的发光能力的差异的主要原因.     

3-巯基噻吩化学研究进展

较为详细的对3-巯基噻吩的制备方法进行了综述.同时介绍了3-巯基噻吩发生的一些典型反应,重点介绍3-噻吩硫基化合物分子内环合生成噻吩并含硫杂环化合物这一类反应.最后展望了3-巯基噻吩及其衍生物在医药化工及食品化学方面的一些应用前景.     

聚3,4-乙烯二氧噻吩聚苯乙烯磺酸复合LB膜对有机电致发光器件性能的优化

采用Langmuir-Blodgett(LB)膜诱导沉积法制备聚3,4-乙烯二氧噻吩高度有序导电聚合物复合薄膜,研究了薄膜的导电性能并进一步研究薄膜在改善器件性能方面的作用。将其应用于有机电致发光二极的空穴缓冲层,将聚3,4-乙烯二氧噻吩聚苯乙烯磺酸复合LB膜沉积于铟锡氧化物(ITO)电极上,制备了以复合LB膜为空穴缓冲层的有机电致发光二极。发现复合LB膜改善了器件性能(启动电压降低、最大亮度增加),但进一步的研究表明,LB膜器件在一定时间后出现性能劣化,X射线反射率(XRR)分析表明薄膜的结构发生一定程度的改变,是导致器件性能变差的可能原因。     

Y型沸石吸附噻吩的能量及结构异质性的分子模拟

采用GCMC方法计算了噻吩在全硅Y和NaY沸石上的吸附,通过变化不同的噻吩吸附量得到吸附能量的异质性,并基于主客体径向分布函数剖析了吸附能量的异质性。根据对噻吩分子与沸石之间能量的分析,噻吩分子与沸石之间的作用主要由短程的色散作用控制。NaY沸石上吸附表现出与全硅Y沸石明显不同的吸附位特征,钠离子的引入明显地增强了对噻吩的吸附作用。钠离子与噻吩之间的静电和色散作用是引起这两种不同化学组成沸石吸附热不同的重要因素。进一步对径向分布函数分析确定了NaY沸石中S—Na,CHsp2—Na之间存在独特的作用位。     

吩噁嗪-吩噻嗪基双D染料的光伏性能研究

将N-苯基吩噁嗪单元连在吩噻嗪单元的7号位上,以噻吩为π单元,氰基乙酸为A单元,构成一种新型的D-D-π-A型染料分子PTZ-4。通过光物理和电化学性能测试,分析染料分子的光捕获能力和分子能级分布。同时,将PTZ-4染料应用到DSSC中,测试器件光伏性能。结果表明,该染料在可见光区有着较好的光捕获能力,在300~500 nm间有较大的吸收。分子的能级符合DSSC的要求,且其器件的光电转换效率为4.18%。     

噻吩催化裂化脱硫机理的量子化学分析

采用半经验AM1计算方法,利用静态理论对噻吩在分子筛催化剂上的催化裂化脱硫机理进行了量子化学计算研究,通过对噻吩分子和可能产生的中间正碳离子的量子化学计算,得到各中间反应所需的能量,从而判断噻吩催化裂化脱硫反应的趋势,证实了氢转移反应在催化裂化脱硫中所起的作用.当噻吩处在催化裂化条件下,正碳离子反应活跃,易与烷烃裂化生成的α烯烃加成,进一步与烷烃发生氢转移饱和后裂化脱硫.由于氢转移反应为放热反应,因而降低反应温度有利于噻吩催化裂化脱硫.