共轭聚合物光电探测器研究进展

相较于传统无机半导体材料,有机共轭聚合物半导体具有响应光谱高度可调、质量轻、可大面积制备、与柔性基板兼容等优点,其作为光活性层在下一代可穿戴光电探测器的应用中显示出巨大的应用潜力.共轭聚合物具有多样化的结构设计,不同的分子结构对其光物理化学性能可进行灵活调控,进而展现出各具特色的光电特性.同时,通过结构优化亦可赋予共轭...     

共轭聚合物生物电子体系研究进展

共轭聚合物类的有机共轭分子由于其特殊的电子离域效应,具有优异的光电性能.另外该类材料骨架结构丰富、能带可调、易于修饰与制备,使得这类材料除了在发光二极管、场效应晶体管和光伏电池等方面有广泛的研究和应用之外,在生物成像、生物传感、疾病诊断和治疗中也发挥了重要作用.本文综述了近年来基于水溶性共轭聚合物的生物电子体系构建和应...     

从导电聚吡咯到共轭聚合物光伏材料——我在中科院化学所30年共轭高分子研究历程

本文简要回顾了本人在中科院化学所30年的研究历程,重点介绍了在共轭高分子(包括导电聚吡咯电化学、聚合物发光电化学池(LEC)和共轭聚合物给体光伏材料)方面的研究成果。在导电聚吡咯电化学方面,对导电聚吡咯的电化学制备和电化学性质进行了深入研究,阐明了各种电化学聚合条件对制备的导电聚吡咯电导和力学强度等的影响,发现电解液溶剂给电子性(Donor number)对吡咯电化学聚合制备的导电聚吡咯电导的影响:溶剂Donor number越小制备的导电聚吡咯电导越高;使用非离子表面活性剂添加剂在水溶液中制备出表面非常光滑和高力学强度的导电聚吡咯薄膜;对于吡咯电化学聚合提出了电解液阴离子参与的阳离子自由基聚合机理,并推到出吡咯电化学聚合反应的动力学方程;发现在NaNO3水溶液中电化学聚合制备的导电聚吡咯除存在主链氧化、对阴离子掺杂结构外,还存在质子酸掺杂结构;阐明了导电聚吡咯在水溶液中电化学还原和再氧化的机理及其电化学过程的可逆性和稳定性,以及导电聚吡咯在有机电解液中特殊的第一次还原和再氧化的机理。在LEC方面,通过交流阻抗法确认了LEC的电化学掺杂机理和p-i-n结构,合成了多种适用于LEC的主链带离子导电单元的兼具离子导电性的发光嵌段共聚物,避免了LEC活性层中存在的发光聚合物和离子导电聚合物的分相问题;使用离子液体作为电解质制备了室温准冷冻p-i-n结LEC,改善了LEC的电致发光性能。在共轭聚合物给体光伏材料方面,我们提出了通过共轭侧链来拓宽聚合物吸收和提高空穴迁移率的分子设计思想,设计和合成了一系列带共轭侧链的二维共轭聚噻吩衍生物以及基于二噻吩取代苯并二噻吩的窄带隙高效二维共轭聚合物给体光伏材料。我们使用烷硫基取代进一步降低了这类二维共轭聚合物的HOMO能级从而进一步提高了其光伏性能。最后介绍了本组二维共轭聚合物给体光伏材料在非富勒烯聚合物太阳能电池方面的最新研究进展。     

共轭聚合物发光和光伏材料研究进展

聚合物光电功能材料与器件因其广阔的应用前景,1990年以年来吸引了世界各国学术界的广泛关注和兴趣.聚合物光电子器件主要包括聚合物电致发光二极管、聚合物场效应晶体管和聚合物太阳能电池等,其使用的关键材料是共轭聚合物光电子材料,包括共轭聚合物发光材料、场效应晶体管材料和光伏材料等.本文主要对共轭聚合物电致发光材料和光伏材料的研究进展进行综述,介绍了这些聚合物材料的种类、结构和性质以及在聚合物电致发光器件和聚合物太阳能电池中的应用.并讨论了当前共轭聚合物光电子材料中的关键科学问题和今后的发展方向.     

共轭聚合物复合材料的结构和性能

对聚苯胺、聚吡啶等共轭聚合物与非导电聚合物材料的复合体系的结构和性能进行了综述。不同方法制备的复合材料在结构和性能上各有特点。一般共轭聚合物与非导电高分子材料相容性差、尤其是低极性高分了。     

超支化共轭聚合物的合成、性质及在光电器件中的应用研究进展

简述超支化共轭聚合物光电活性材料研究进展,设计、合成了多种具有3-D立体结构的超支化共轭聚合物,研究了它们的结构与性能的关系及其在器件上的应用.实验结果表明,这种聚合物具有良好的溶解性,可成膜性和高的发光效率.可应用于发光二极管(LED),发光电化学池(LEC),光伏打电池等器件.这类化合物不仅可以作为发光材料,还可以通过修饰得到具有分子或离子识别、信息存储性能的特殊功能材料.     

含Silole共轭聚合物的光电性能

Silole是一类含硅杂环戊二烯,近年来,由于其独特的结构特性、分子的可设计性及多样性,在光电领域得到越来越多研究者们的关注。某些silole小分子在有机发光二极管中用作发光层和电子传输层有出色的表现,但近来对含silole聚合物的研究也颇受重视,在聚集态诱导发光、化学传感器、聚合物发光二极管、聚合物太阳能电池、场效应晶体管中的应用相继有报道。因此silole是一类很有潜力的构筑光电功能材料的杂环化合物。本文根据其母体结构的不同对含silole的聚合物光电性能研究进展进行了综述。     

含金属配合物的共轭聚合物研究进展

综述了含金属共轭聚合物材料在分子结构设计、性能及在光电子器件领域应用等方面的最新研究进展,主要阐明了共轭聚合物或低聚物的结构和金属配合物生色团对含金属共轭聚合物材料光电特性等物理性质的影响,并指出了这类聚合物在电致发光器件及聚合物光伏器件中的潜在应用价值。     

σ—共轭聚合物及其光电性能

主链由第四族非碳元素组成时，σ电子呈离域状态，由此带来许多不同于碳链聚合物的特殊性能。本文综述了高分子量链状聚硅烷、聚锗烷和聚锡烷的合成方法，简要介绍了这类聚合物的性能及其光电活性。     

Synthesis and Characterization of Polyesters Based on Diethylketone Moiety

A new class of unsaturated polyesters based on diethylketone have been prepared by interfacial polymerization of 2,4-bis（4-hydroxybenzylidene）-3-pentanone（I） and 2,4-bis（4-hydroxy-3-methoxybenzylidene）-3-pentanone（II） with 4,4’-azodibenzoyl chloride and 3,3’-azodibenzoyl chloride at ambient temperature. The model compounds were synthesized by reaction of（I） and（II） with benzoyl chloride. The new monomers, model compounds and polyesters have been characterized by different spectral analyses. The polyesters have inherent viscosity of 0.55-0.80 d L/g and moderate number average molecular weight（Mn） in the range of 6150-7400 g/mol. Most of the compounds exhibited their solubility in aprotic solvents while partial solubility in various halogenated organic solvents was observed. The temperatures of 10% weight loss were high（225-330 °C） in nitrogen, indicating that these polyesters have excellent thermal stability. Doping with iodine dramatically raised the conductivity and produced brown colored semiconductive polymers with a maximum conductivity of 2.7 × 10-6 --1cm-1. Moreover, the morphological properties of selected example of polyesters were detected by SEM.     

复合,多孔PVDF-HFP聚合物电解质膜的制备及其性能研究

采用溶剂/非溶剂方法—即相转移法制得PVDF＿HFP微孔膜,比较了DMC,DEC和PC等3种增塑剂的制孔作用.结果表明:DEC最好,DMC次之,而PC效果最差.聚合物的导电率为1.86×10-3Sm-1(LiPF6＿1mol/L;EC/DMC:1/1wt).     

季铵盐型离子导电聚合物的研究

对聚苯胺呋喃季铵盐的物理性质及导电机制进行了分析讨论。结果表明，所制备的季铵盐最高电导率可达１０＾－４Ｓ·ｃｍ＾－１量级，其导电性随季铵化程度增加而增加，温度、湿度对其导电性有较大的影响；在环境温度、湿度基本恒定的条件下，季铵盐有较好的电导稳定性。此季铵盐是通过离散的阴离子而传导，通过链段运动传输电荷。     

分散第二相Al_2O_3对高分子固体电解质电性能的影响

于固体电解质PEO＿NaSCN络合物中加入Al2O3绝缘体作为第二相,分别研究了Al2O3的粒径,含量对该固体电解质电性能的影响.发现当Al2O3的粒径小于1μm时,离子电导率比纯的固体电解质的电导率高,大于1μm时,则比纯样品的低,即临界粒径约为1μm.当Al2O3的含量达到约25%时,电导率达到极大值.此外,样品的高频极化和低频极化也随Al2O3的粒径的增大而越显著.     

Spectroscopic Properties of Organic Azo Compounds

Azo compounds are characterized by a low-energy ¹(n,π^*) electronic state, which gives rise to a weak band at long wavelengths in the absorption spectrum. Coupling of this state with other low-lying molecular states is responsible for the high intensity of the “azo band” compared to other forbidden transitions, for its lack of vibrational structure, and for the inability of nearly all organic azo compounds to fluoresce.     

聚合物电解质离子迁移数的测定方法

介绍了用于测定理想聚合物电解质中离子迁移数的三种比较常用的电化学方法,阐述了实际聚合物电解质输运性质和理想聚合物电解质输运性质之间的区别,并说明了实际聚合物电解质的离子迁移数的测定方法。     

超支化偶氮大分子重氮盐静电层-层自组装膜的制备及光响应性研究

利用超支化偶氮大分子重氮盐作为聚阳离子,与聚阴离子PSSA进行静电层-层自组装,通过紫外光谱、椭偏仪和原子力显微镜等对体系自组装过程及自组装膜的表面形貌进行了表征.在线偏振488nmAr+激光的作用下,自组装多层膜可产生明显的光致二向色性,其取向有序度约为0.02.在干涉的Ar+激光作用下,多层膜表面可形成规则的表面起伏光栅结构.     

APplication of Continuous Thermodynamics to the Stability of Polymer Systems. II

A determinant criterion for the critical state in solutions and mixtures of polydisperse polymers is established within the general framework of Gibbs theory. The treatment continues an earlier paper by considering more general Gibbs free energy relations: The function replacing the x-term in the classic Flory-Huggins equation is permitted to depend on a finite number of moments of the polymer distribution(s) so as to embrace most Gibbs free energy relations of practical use. The new criterion leads to a very large reduction of computer time and of needed storage capacity compared to the traditional Gibbs determinant criterion. Some relations known from the literature are shown to be special cases of the established new criterion.     

聚合介质酸度对聚苯胺的结构和性能的影响

不论电化学还是化学聚合,酸度对聚苯胺(PAn)的合成都有很大影响,说明只有在酸性条件下才能合成电活性的聚苯胺,鉴于聚合介质的酸度对聚苯胺的影响尚无详细的报道,本文研究了聚合介质酸度对聚苯胺的结构和性能的影响.     

Photo-induced Alignment Behavior of Azobenzene-containing Polymer Films with Different Cross-linking Degree

Three series of amorphous copolymers containing azobenzene groups with various substituents and certain amounts of crosslinkable acrylic groups were prepared. The cross-linked polymer films were obtained by thermal polymerization of the acrylic groups in the copolymers, during which, by controlling the time of cross-linking reaction, the films can be made with different cross-linking degree (from 0 to 32%, which was monitored by FT-IR spectra measurement). Photo-induced alignment process of the films was performed under irradiation with linearly polarized light at 442 nm, and the effect of cross-linking degree on the photo-induced alignment rate was investigated. The dynamics of the photo-induced alignment was analyzed with biexponential curve fitting. The photo-induced alignment rate and the maximum transmittance of the films decreased because of the cross-linking. Furthermore, for the cross-linked samples, it was found that their saturated value of transmittances keep constant after repeated "writing" and "erasing" cycles. The findings reveal that the cross-linking of the film can effectively restrain the phototactic mass transport of azopolymer during irradiation by polarized light. The relationship between the cross-linking degree and the photo-induced alignment behavior of azopolymer is discussed in detail.