全共軛嵌段共聚物的合成及其光電性能研究.pdf

1、全共軛嵌段共聚物獨(dú)特的自組裝性質(zhì)和光電性能引起了人們的廣泛關(guān)注。設(shè)計(jì)合成具有新型功能結(jié)構(gòu)的全共軛嵌段共聚物，研究其自組裝機(jī)理及組裝結(jié)構(gòu)與光物理性能之間的關(guān)系，對共軛聚合物微觀納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及未來光電器件的開發(fā)都具有重要意義。
　　 本論文以2，5-二溴-3-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]甲基噻吩和1，4-二溴-2，5-二辛氧基苯為單體，利用Grignard Method(GRIM)法合成具有不同嵌段組成的全共軛嵌段共聚物聚(

2、1，4-二辛氧基苯)-b-聚{3-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]甲基噻吩}(PPP-b-P3MEEMT)，利用1H NMR和SEC對共聚物嵌段結(jié)構(gòu)，分子量，分子量分布寬度進(jìn)行了表征。并進(jìn)一步利用DSC、XRD、AFM、紫外吸收光譜和熒光發(fā)射光譜等手段研究了聚合物在薄膜態(tài)和溶液中的組裝結(jié)構(gòu)及其光物理性能。
　　 SEC結(jié)果表明共聚物的分子量約為20000，分子量分布寬度較窄(PDI≤1.4)。TGA結(jié)果表明，共聚物5％熱失重分

3、解溫度均高于340℃，具有較好的熱穩(wěn)定性。DSC及XRD圖譜分析結(jié)果表明，嵌段共聚物中，PPP嵌段的結(jié)晶能力較好，形成的晶形較規(guī)整，而P3MEEMT嵌段的結(jié)晶能力相對較弱，晶形規(guī)整性差。AFM結(jié)果表明，共聚物在薄膜中發(fā)生了微相分離，自組裝成層狀納米結(jié)構(gòu)，而且納米結(jié)構(gòu)的尺寸和形貌隨著共聚物組成不同而呈有規(guī)律的變化。聚合物薄膜態(tài)的紫外和熒光光譜結(jié)果表明，退火溫度對結(jié)晶能力較弱的聚噻吩嵌段有一定的影響，而對結(jié)晶能力較好的PPP嵌段影響不大。<

4、br>　　 利用紫外吸收和熒光發(fā)射光譜研究了共聚物在不同溶劑體系中的光學(xué)性能。結(jié)果表明，在氯仿和四氫呋喃單一溶劑中，共聚物紫外吸收及熒光發(fā)射光譜絕對強(qiáng)度都比較大，未發(fā)現(xiàn)PPP嵌段和P3MEEMT嵌段的熒光猝滅現(xiàn)象。在選擇性溶劑丙酮-四氫呋喃和環(huán)己烷-氯仿中，聚合物的熒光發(fā)射光譜發(fā)生了不同程度的紅移，在四氫呋喃-水溶液中聚合物發(fā)生了熒光猝滅，表明在選擇性溶劑中，共聚物嵌段發(fā)生了一定程度的π-π聚集，自組裝成了不同的微觀結(jié)構(gòu)。