删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

一种基于聚噻吩-聚硒吩全共轭嵌段共聚物的合成及性质研究

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



全共轭刚性-刚性嵌段共聚物兼具嵌段共聚物的微相分离特性和共轭聚合物的光电性能,引起了人们越来越多的关注.基于此,我们利用格氏置换(GRIM)方法合成了全共轭刚性-刚性嵌段共聚物聚(3-己基硒吩)-b-聚(3-(6-羟基)-己基噻吩)(P3HS-b-P3HHT).通过在噻吩段的烷基侧链末端引入羟基基团来丰富全共轭体系的溶液结构,并利用羟基的热交联特性提高聚噻吩均聚物的薄膜场效应晶体管的热稳定性.一方面,通过溶剂共混(氯仿/吡啶和甲醇/吡啶混合溶剂),调控P3HS-b-P3HHT分子在混合溶剂中的刚性-刚性相互作用,使P3HS-b-P3HHT在混合溶剂中自组装形成不同的纳米结构,如纳米带、纳米纤维和纳米微球等.另一方面,将P3HS-b-P3HHT和聚(3-己基噻吩)(P3HT)共混,利用羟基之间的热交联,使P3HS-b-P3HHT/P3HT共混薄膜在薄膜场效应晶体管中表现出较好的热稳定性.
关键词: 全共轭嵌段共聚物, 聚噻吩, 聚硒吩, 溶液自组装, 有机场效应晶体管
All-conjugated rod-rod block copolymers (BCPs) have gained immense interest over the past few years because they combine fascinating self-assembly properties of BCPs with the optical and electronic properties of conjugated polymers. Based on it, an all-conjugated rod-rod BCPs, poly(3-hexylselenophene)-b-poly[3-(6-hydroxyl)hexylthiophene] (P3HS-b-P3HHT) with hydroxyl groups as side substitution groups was synthesized via the Grignard metathesis (GRIM) method. The introduction of side hydroxyl groups was designed to endow different polarity between P3HS and P3HHT blocks and enrich the solution structures of P3HS-b-P3HHT. During thermal annealing, the cross-linking of hydroxyl groups was also utilized to improve the thermal stability of poly(3-hexylthiophene) (P3HT)-based organic field-effect transistors (OFETs) when blended with a certain amount of P3HS-b-P3HHT. On one hand, the use of mixed solvents provided an effective way to control the self-assembly behavior of P3HS-b-P3HHT. Depending on the mixed solvent ratio (i.e., chloroform/pyridine or methanol/pyridine), the rod-rod interaction of the copolymer chains was controlled, yielding a series of nanostructures such as nanoribbons, nanofibers, and nanospheres. Detailed morphologies and the corresponding photophysical behavior of different nanostructures were characterized by transmission electron microscope and UV-vis absorption spectra. The conformations of the P3HS and P3HHT chains in the solutions influenced their photophysical properties greatly. On the other hand, based on the thermal cross-linkable properties of hydroxyl groups, a certain amount of P3HS-b-P3HHT was mixed with P3HT homopolymer to fabricate P3HS-b-P3HHT/P3HT OFETs. For control samples, the charge carrier mobility of pure P3HT-based OFETs was improved with the increased annealed temperatures up to 170℃, then decreased significantly when the temperature further increased to 200℃. While overall, the charge carrier mobilities of P3HS-b-P3HHT/P3HT OFETs were lower than those of pure P3HT-based OFETs, they were improved with the increased temperature to 200℃. It was found the P3HS-b-P3HHT(10%)/P3HT OFETs exhibited the charge carrier mobility of 0.040 cm2·V-1·s-1 after annealing at 200℃ for 1 h, which was higher than P3HT OFETs (0.025 cm2·V-1·s-1) under the same experimental condition. It was due to the cross-linking of hydroxyl groups in P3HS-b-P3HHT retain the crystallization structures of P3HT, thus improved the thermal stability of OFETs. Overall, this work demonstrates a new polythiophene-polyselenophene BCP with controlled nanostructures by solvent blending and promising application in OFETs to improve their thermal stability.
Key words: all-conjugated diblock copolymer, polythiophene, polyselenophene, solution self-assembly, organic field-effect transistors (OFETs)


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/纳米 结构 光电 噻吩 刚性

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 超小金纳米簇用于荧光及CT双模态成像的研究
    摘要/Abstract基于金纳米簇强烈的量子限制效应(strongquantumconfinementeffect,SQCE),采用一步合成法,制备了同时具有高效近红外荧光与CT双模态成像能力的超小金纳米簇.实验表明,通过优化合成比例以及合成条件,所合成的超小金纳米簇具有很大的斯托克斯(Stokes ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 石墨烯包覆的硫填充碳纳米笼自支撑整体材料的制备及其锂硫电池性能研究
    摘要/Abstract锂硫电池具有理论能量密度高、活性物质价廉、毒性低等优点,是最具发展潜力的高能量二次电池之一,其应用仍存在硫面载量小、循环寿命短和库伦效率低等难题.制备了石墨烯包覆的硫填充碳纳米笼自支撑整体材料,可直接用作锂硫电池正极,避免使用粘结剂、导电剂和集流体,当硫的面载量为3.8mg&m ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 柔性四硫富瓦烯(TTF)的制备、结构及自组装
    摘要/Abstract具有适中氧化还原电位和良好柔韧性的平面有机电子给体是有机分子材料和自组装化学的研究基础.本文以易得的原料和简便的操作方法合成了一系列含有亚乙二氧/硫基和邻苯二巯基的不对称四硫富瓦烯(TTF)衍生物.两种取代基团的引入明显增大了TTF的氧化还原半电位,进而提高了有机电子给体的光电 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 梯恩梯(TNT)爆轰初期形成富碳团簇分子及类石墨结构的分子动力学模拟
    摘要/Abstract富碳炸药在爆轰过程中可产生团簇分子,而现有的实验手段不能直接观测团簇分子的形成过程.本文采用ReaxFF/lg力场对梯恩梯(TNT)在不同温度下的热分解过程进行了模拟.研究发现:团簇分子在反应初始阶段形成缓慢,大约一次增加一个TNT相对分子质量.随着反应进行,团簇分子迅速增大, ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 液相合成超薄TiO2纳米片微结构影响因素研究
    摘要/Abstract二维纳米结构二氧化钛由于表面活性位点剧增可带来光催化活性的显著提高.本文通过液相法在低温条件下合成大尺寸TiO2纳米片,重点研究溶液中硝酸浓度、熟化温度和反应物浓度对其二维结构形成过程的影响.采用透射电子显微镜(TEM)表征样品的微观形态,并结合紫外-可见吸收光谱、X射线衍射谱 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 高稳定性和水溶性的共轭聚电解质/单壁碳纳米管复合物的制备和表征
    摘要/Abstract单壁碳纳米管(SWNTs)的分散性是影响其走向大规模应用的一个重要因素.尤其为满足未来绿色化学的要求,制备环保、稳定、均匀分散的单壁碳纳米管水溶液尤为重要.基于此,我们利用一种水溶性的共轭聚电解质聚(3-甲基咪唑盐己基噻吩)(P3MHT),来分散单壁碳纳米管.通过紫外-可见光谱 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 石墨毡载纳米δ-MnO2高性能除铵净水材料研究
    摘要/Abstract首先制备了-MnO2纳米花簇、-MnO2纳米针和-MnO2微米颗粒三种不同晶型的MnO2粉末材料,对其结构、形貌及吸附除铵能力进行了表征和测试.结果表明,层间距(7.2)大于NH4+直径(2.96)和水合NH4 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 纳米银对水中三价砷的催化氧化研究
    摘要/Abstract纳米银由于具有优良的杀菌性能,越来越多地用到饮用水消毒等领域.其作为杀菌剂主要针对饮用水中细菌超标以及水处理膜组件中存在的膜污染(菌污染)等问题.然而,由于AgNPs具有良好的光催化活性,可能会影响水处理系统中共存无机砷[As(Ⅲ)和As(V)]的形态转化.本研究采用液相色谱- ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 简易制备高整流比的异质纳米通道
    摘要/Abstract生命体内的离子通道在各种生物功能调节过程及生命活动中具有重要的意义.模仿生物孔道的离子输运性质,构筑人工纳米通道,并研究人工纳米通道的离子输运性质是一项具有重大意义的研究课题.本文通过双面阳极氧化和原位扩孔结合的方法制备了对称结构的沙漏形氧化铝纳米通道.通过在对称结构的沙漏形氧 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 自掺杂氮多孔交联碳纳米片在超级电容器中的应用
    摘要/Abstract自掺杂氮的多孔交联碳纳米片(N-ICNs)是将蒲公英种子通过一步活化碳化法制备的.蒲公英种子本身富含氮,不需要进行额外的掺杂处理,可以作为理想的碳前驱体.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对所制备的碳材料的微观形貌和组成成分进行了表征. ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14