新型烷基取代噻吩類均聚物與共聚物的研究.pdf

1、聚噻吩是一類典型的五元雜環(huán)聚合物，因其容易通過側(cè)鏈修飾來調(diào)節(jié)電子能級(jí)，并且摻雜前后具有良好的穩(wěn)定性和特殊的電化學(xué)性質(zhì)，已成為倍受關(guān)注的一種共軛聚合物發(fā)光材料。聚噻吩及其衍生物通常作為空穴傳輸材料，空穴和電子傳輸不平衡，導(dǎo)致發(fā)光效率低，限制了它們?cè)谟袡C(jī)電致發(fā)光器件中的應(yīng)用。因此，平衡聚噻吩的空穴與電子的傳輸性能成為提高其發(fā)光效率的關(guān)鍵。 采用格氏置換法合成了規(guī)整的聚3-十二烷基噻吩（P3DDT）、聚3-十四烷基噻吩（P3TDT）、

2、聚3-十六烷基噻吩（P3HDT），通過1H NMR和紅外光譜分析法對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析表征，采用凝膠色譜法對(duì)聚合物的分子量進(jìn)行了測(cè)定，分子量約為1000～4000，分子量分布較窄。利用紫外-可見吸收光譜和光致發(fā)光光譜研究了P3DDT、P3TDT、P3HDT的光學(xué)性能，氯仿溶液中它們的紫外最大吸收峰值相近，光學(xué)能隙為2．70eV～2．88eV，熒光最大發(fā)射波長(zhǎng)分別為522nm、534nm、525nm，固態(tài)薄膜上聚合物的能隙有所降低，發(fā)

3、射波長(zhǎng)也相應(yīng)紅移。聚合物的熒光量子效率不高，Ф在2～4％左右。將聚合物制備成ITO／Polymer／A1的單層電致發(fā)光器件，研究了I-V曲線和電致發(fā)光光譜，器件的開啟電壓小于8V，I-V曲線顯示出較好的整流性和耐壓性。室溫直流電壓驅(qū)動(dòng)下，P3DDT、P3TDT、P3HDT的電致發(fā)光光譜最大發(fā)射波長(zhǎng)分別為609nm、639nm、596nm，發(fā)射黃色、橙黃色的光。 為了改善聚噻吩的電荷傳輸性能，采用Heck偶聯(lián)法合成了聚2，4-二乙

4、烯基-3-十二烷基噻吩-2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑共軛聚合物（P3DDTV-OXD），聚2，4-二乙烯基-3-十四烷基噻吩-2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑共軛聚合物（P3TDTV-OXD），聚2，4-二乙烯基-3-（2-乙基-1-己基）噻吩-2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑共軛聚合物（P3IOTV-OXD），2，4-二乙烯基-3-十二烷基噻吩-2，6-吡啶共軛聚合物（P3DDTV-Py），聚2，4-二乙烯基-3-十四烷基噻

5、吩-2，6-吡啶共軛聚合物（P3TDTV-Py）和聚2，4-二乙烯基-3-（2-乙基-1-己基）噻吩-2，6-吡啶共軛聚合物（P3IOTV-Py），借助1H NMR和紅外光譜分析法對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并用凝膠色譜法測(cè)定了分子量，分子量約2000～4000，分子量分布較窄。室溫下，共聚物在氯仿、二氯甲烷、四氫呋喃等有機(jī)溶劑中有很好的溶解性。紫外-可見吸收光譜和光致發(fā)光光譜的研究表明，氯仿溶液中它們的紫外最大吸收波長(zhǎng)較均聚物藍(lán)移，光學(xué)能

6、隙升高，為．3．06eV～3．76eV，熒光最大發(fā)射波長(zhǎng)分別為451 nm、424 nm、419nm、440nm、430nm、408nm，發(fā)射藍(lán)紫色的光。固態(tài)薄膜上共聚物的能隙較溶液中有所降低，發(fā)射波長(zhǎng)紅移。共聚物的熒光量子效率顯著提高，P3ATV-OXD的熒光量子效率高達(dá)到26％，P3ATV-Py達(dá)到5％，與均聚物相比，噁二唑和吡啶的引入使共聚物具有較低的電離能和較高的親合能，有利于電子和空穴在分子內(nèi)的雙向傳輸，有效提高了發(fā)光效率。制