聚(3-己基噻吩)的合成与表征

采用化学氧化法,用三氯化铁(FeCl3)作氧化剂合成了聚3-己基噻吩(P3HT)。研究了反应时间、氧化剂和单体摩尔比对转化率的影响,结果表明转化率随反应时间延长而增加,氧化剂和单体摩尔比为3∶1时转化率最高,达到71%。用红外光谱,紫外-可见光谱和核磁共振(1H-NMR)表征了P3HT的结构。紫外-可见光谱表明P3HT溶液禁带宽度约为1.91eV,根据1H-NMR计算P3HT结构规整度约为80%。研究了反应时间对P3HT分子量的影响,发现随聚合反应时间延长,分子量先迅速增加然后逐渐减小。     

聚(3-己烷基)噻吩的π-聚集行为

用可见-紫外分光光度法观察了聚(3-己烷基)噻吩(P3HexTh)在氯仿中的π-聚集行为.将乙酸、乙醇、甲醇等聚(3-己烷基)噻吩难溶溶剂加入P3HexTh的氯仿溶液时,产生比较稳定的聚合物聚集态.用直径0.20～0.01 μm滤膜过滤P3HexTh溶液的实验结果显示聚合物胶体颗粒随着溶液中乙酸量的增加而增大.金属配合物催化法合成的头对尾P3HexTh(Zn/Ni)发生π-聚集行为,而用化学氧化法合成的P3HexTh(Fe)没有出现明显的π-聚集行为.     

合成方法对聚(3-己基噻吩)立构规整度的影响

采用化学氧化法、格式反应法、GRIM (Grignard Metathesis Method)法和超声辅助GRIM法、合成了不同立构规整度的聚3-己基噻吩(P3HT).用GPC、紫外-可见光谱、红外光谱(FT-IR)和核磁共振谱(1 H-NMR)对P3HT的分子结构和立构规整度进行了表征.结果表明,GRIM法合成的P3...     

聚3-己基噻吩的光电性能研究

利用光电化学方法研究了聚3-己基噻吩的光电化学性质,其禁带宽度为1.89eV,同时确定了它的价带位置(-3.6eV)、导带位置(-5.4eV).研究发现聚3-己基噻吩属于直接跃迁型半导体,在本文条件下得到的最高IPCE值达5.2%     

溴甲基化法合成聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)对苯乙炔]

以对甲氧基苯酚和溴代异辛烷为原料,经醚化、溴甲基化、脱溴化氢反应,成功合成聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)对苯乙炔](MEH-PPV),其数均分子量为5.7×104。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(1H-NMR)及紫外可见分光光谱(UV-Vis)对中间产物及MEH-PPV进行结构表征,结果表明,合成的中间产物和MEH-PPV分子结构与文献报道的一致。     

有序Ag_(NW)@Au_(NP)复合纳米线的制备及其对聚(3-己基噻吩)荧光效应的影响

采用三相界面法及置换反应法,以氯金酸-乙醇溶液和无序Ag纳米线为原材料,在空白Si基底上成功制备出有序Ag纳米线(Ag_(NW))@Au纳米颗粒(Au_(NP))复合纳米线。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对有序Ag_(NW)@Au_(NP)复合纳米线形貌进行了表征与分析,研究了氯金酸-乙醇溶液浓度和置换反应的反应时间对制备Ag_(NW)@Au_(NP)复合纳米线的影响,并且结合荧光光谱及激光拉曼光谱进一步研究了一系列有序Ag_(NW)@Au_(NP)复合纳米线对共轭聚合物聚(3-己基噻吩)(P3HT)荧光效应的影响。实验结果表明,有序Ag_(NW)@Au_(NP)复合纳米线上Au_(NP)的粒径随着置换反应时间的延长或氯金酸-乙醇溶液浓度的增加而增大,该复合纳米线对P3HT的荧光效应有增强作用,但其增强效应会随置换反应进行而减弱。     

聚3-烷基噻吩系列物的合成与表征

采用Fe(III)催化剂合成法合成聚3-丁基噻吩(P3BT)、聚3-己基噻吩(P3HT)和聚3-十二烷基噻吩(P3DDT)。用GPC和1 H-NMR对所合成的聚合物的相对分子质量和结构进行表征,用SEM对所合成的聚合物的表面形貌进行观察,并用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究3种聚合物氯仿溶液的光学性能。结果表明,用该方法合成的聚合物以非晶态形式存在;具有较高的相对分子质量;在氯仿溶液中,P3BT、P3HT、P3DDT的最大吸收峰分别为:436nm、437nm和430nm,最大发射峰分别为570.0nm、581.2nm和573.8nm。综合分析发现P3HT更适于用做聚合物太阳能电池材料。     

巯基化P3HT衍生物的合成与表征

用GRIM(Grignard Metathesis Method)合成了聚(3-溴己基噻吩),并在硫代乙酸钾和氢化铝锂的作用下合成了巯基化的P3HT衍生物聚(3-(6-巯基己基)噻吩)。通过红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱、紫外-可见光谱、荧光光谱以及电化学分析对中间产物和最终产物的结构和光电性能进行了表征。结果表明,所合成聚合物与目标产物的结构一致,聚合物的数均相对分子质量为5621,多分散系数为1.39,在氯仿溶液中最大吸收波长为408 nm,最大发射波长为545 nm,电化学能隙为1.81 eV。     

聚{(3-乙酰基)吡咯-[2,5-二(对丁氧基苯甲烯)]}的合成与表征

合成了一种新型含有推-拉电子基团的聚吡咯衍生物——聚{(3-乙酰基)吡咯-[2,5-二(对丁氧基苯甲烯)]}(PA-PDBOBE)。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、紫外光谱(UV-Vis)、热重分析(TG)和循环伏安(CV)测试等分析手段对聚合物结构和性能进行了分析。UV-Vis谱表明,PAPDBOBE的光学禁带宽度(Eg)为1.51 eV。该聚合物的TG谱显示聚合物的热分解温度为165℃。循环伏安特性曲线(CV)表明,该聚合物膜电极在LiClO4乙腈溶液中-1 V～1 V的电压间有氧化还原反应,其氧化还原反应的峰电位分别为0.52 V和-0.51 V。     

铝合金表面双-[3-(三乙氧基)硅丙基]硫化物涂层的耐蚀性研究

铬酸盐预处理铝合金对环境及人体有毒害作用,需探寻能代替其且行之有效的"绿色"表面处理技术.采用酸催化双-[3-(三乙氧基)硅丙基]硫化物(BTESPT)进行水解,以形成的水溶胶作为处理液,采用浸涂法在YL12铝合金表面形成BTESPT涂层,经100℃,12 h固化后通过盐雾试验,以动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)法表征了该涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀特性,并与铬酸盐处理工艺进行了比较.结果表明,BTESPT涂层的耐蚀性能优于铬酸盐转变涂层的耐蚀性,该处理方法基本上能代替铬酸盐预处理.     

共轭链含偶氮苯聚噻吩衍生物的合成及光电性能

以对乙酰胺基苯胺为原料合成4,4′-二氨基偶氮苯,进一步经重氮化、Sandmeyer反应得到4,4′-二溴偶氮苯,再经Suzuki偶联反应得到4,4′-二(2-噻吩基)偶氮苯,利用红外光谱(IR)和核磁共振谱对各产物进行了表征。采用FeCl3氧化聚合成得到聚4,4′-二(2-噻吩基)偶氮苯,并测定其UV-Vis吸收光谱、溶液及固体荧光光谱、循环伏安曲线及光致发光光谱,得到该聚合物光学带隙Eg为2.14eV,电化学带隙为2.06 eV,EHOMO为-5.56 eV,ELUMO为-3.50 eV。     

聚[1-(4-三甲基硅基)苯基-2-苯乙炔]/碳纳米管杂化膜的渗透汽化性能

采用聚[1-(4-三甲基硅基)苯基-2-苯乙炔](PTMSDPA)为膜材料,与碳纳米管(CNT)杂化制备PTMSDPA/CNTs杂化膜,研究了碳纳米管含量对杂化膜的气体分离、渗透汽化性能的影响.结果表明,PTMSDPA与碳纳米管间π-π相互作用使得碳纳米管在聚合物基体中实现均匀分散.当碳纳米管质量分数为15％时,PTM...     

可交联的聚3-(4-叠氮基苯甲酰氧基乙基)噻吩的合成及性能

采用FeCl3作为催化剂的氧化偶联聚合法合成了具有交联活性的聚3-(4-叠氮基苯甲氧基乙基)噻吩(P3AET)。用核磁共振、红外光谱、凝胶液相色谱、热重分析、差示扫描量热法、紫外-可见光光谱和循环伏安法表征了聚合物的结构、热稳定性能、交联特性和光电性能。结果表明,P3AET的氯仿溶液的紫外吸收区域为340 nm~550 nm,最大吸收峰在420 nm左右处,聚合物热交联温度约为170℃,电化学禁带宽度约为1.96 eV。P3AET有望作为聚合物太阳能给体材料。     

聚{(3-辛酰基)吡咯-[2,5-二(对硝基苯甲烯)]}的合成与表征

先用三步法合成了3-辛酰基吡咯单体,再通过3-辛酰基吡咯单体与对硝基苯甲醛的缩聚反应及醌化处理首次合成了一种新型窄能隙(Eg=1.451eV～1.790eV)、大π共轭高分子——聚{(3-辛酰基)吡咯-[2,5-二(对硝基苯甲烯)]}(POPNBE)。结果表明,该聚合物易溶于多种极性有机溶剂。采用氢核磁谱、红外光谱、紫外-可见-近红外光谱、分光光度计等分析手段对中间产物、聚合物POPNBE及其前聚物聚{(3-辛酰基)吡咯-[2,5-二(对硝基苯甲烷)]}(POPNBA)进行了分析。通过碘和浓硫酸(98%)掺杂处理,POPNBE的电导率提高了3～4个数量级,分别为3.5×10-6S/cm和7.2×10-6S/cm。     

烯基取代2,2-双二茂铁基丙烷及其均聚物的合成与表征

以二茂铁和丙酮为起始原料,经一系列反应制得6-异丙烯基双二茂铁基丙烷和6-(α-苯乙烯基)双二茂铁基丙烷及相应的均聚物,通过红外光谱、元素分析、核磁共振氢谱对单体和聚合物的结构进行了表征,测定了聚合物的差热热重,对聚合物的热性能做了初步研究。结果表明,聚合物骨架中金属元素的存在,将显著提高聚合物的热稳定性;且分子结构中含有苯环的聚合物,其热稳定性高于不含苯环的聚合物。     

1,1,1,3,5,5,5-七甲基-3-[2-(三甲氧基硅烷基)乙基]三硅氧烷的合成与表征

以七甲基三硅氧烷(MDHM)、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)为原料,氯铂酸的异丙醇溶液为催化剂,采用硅氢加成反应,在氮气保护下合成1,1,1,3,5,5,5-七甲基-3-[2-(三甲氧基硅烷基)乙基]三硅氧烷(β-HTEOs),并用气相色谱-色谱连用(GC-MS)、核磁共振谱(1H-NMR、29 Si-NMR)、傅里叶红外变化光谱(FT-IR)对合成产物进行表征;通过探讨反应温度、反应时间、原料配比以及催化剂浓度对硅氢加成反应的影响,得到β-HTEOs合成的最优化条件,采用视频接触角仪测定其在玻璃基材上润湿铺展情况,表明β-HTEOs在玻璃基材上完全铺展,具有较低的表面张力.     

聚(3-戊酰基)吡咯的合成与光学特性

合成了一种新型酰基取代的聚吡咯衍生物—聚(3-戊酰基)吡咯(PVPy)。通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、氢核磁共振谱(1H-NMR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、热重分析(TGA)和荧光光谱(PL)等分析手段对聚合物的结构和性能进行了分析。PVPy的TGA谱显示,该聚合物的热分解温度为222℃;通过碘掺杂和浓硫酸(98%)掺杂处理后,PVPy的电导率提高了3个数量级,分别为0.52 S/cm和0.28 S/cm;UV-Vis谱表明;PVPy的光学禁带宽度(Eg)为2.16 eV;PL研究表明,在346 nm的紫外光的激发下,PVPy能够发出很强的波长为423 nm的蓝色荧光。     

聚｛（3-乙酰基）吡咯-[2,5-二（对辛氧基苯甲烯）]｝的合成与表征

合成了一种新型含有推-拉电子基团、可溶性的聚吡咯衍生物-聚{（3-乙酰基）吡咯-[2,5-二（对辛氧基苯甲烯）]}（PAPDOOBE）。并通过FT-IR、1 H NMR、UV-Vis、TG和CV等分析手段对聚合物结构和性能进行了分析。UV-Vis谱表明PAPDOOBE的光学禁带宽度（Eg）为1.44eV。循环伏安特性曲线（C-V）表明,该聚合物膜电极在0.1mol/L LiClO4的乙腈溶液中、-1～1V的电压间存在氧化还原反应;在100mV/s的扫描速率下,其氧化还原反应的峰电位分别为-0.21和-0.53V。该聚合物的TG谱显示聚合物的热分解温度为168℃。     

离子注入改性聚[2-甲氧基-5-(3''''-甲基)丁氧基]对苯乙炔微观结构与性能

采用低能氮正离子(N )对π共轭高分子聚[2-甲氧基-5-(3'-甲基)丁氧基]对苯乙炔(MMB-PPV)薄膜进行离子注入改性,注入剂量为9.6×1016 ions/cm2,能量为30 keV.利用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线衍射、透射电镜及热失重等手段对离子注入改性MMB-PPV薄膜的微观结构及热学性能进行研究.红外光谱显示,注入后分子侧链烷氧取代基的C-H振动峰强度减弱,同时在3442、1622 cm-1等处出现了N-H键的振动峰;薄膜的紫外-可见吸收光谱向长波方向移动,且在可见光区范围内的吸收强度增加;离子注入使聚合物分子链排列更加规整,取向度明显增大,结晶性能大大改善;经过离子注入后,聚合物材料的初始分解温度由未注入时的245.64 ℃提高至280.52 ℃,分子的热稳定性能显著增强.