高分子电致发光材料研究进展

综述了近几年来国内外关于高分子聚合物在电致发光材料领域的研究进展,重点介绍了聚苯撑乙烯、聚芴类、聚噻吩类聚合物及其衍生物的相关研究成果,并讨论了当前高分子电致发光材料存在的关键问题及应用前景.     

聚芴类半导体光谱稳定性

有机半导体的物理和化学性质直接影响其光电器件的性能, 这为物理化学提出了新的研究内容与挑战. 其中, 聚芴类蓝光二极管的光谱稳定性及低能发射带(LEEB)的起源问题是国际上近十年的热点问题之一. 本文系统概述了低能发射带的现象、表征方法以及可能的形成机理, 包括链间作用导致的激基缔合物发射、器件制备或降解过程形成的芴酮缺陷发射、芴酮聚集态发射以及聚芴端羟基界面氧化导致的绿光发射. 本文综述各种物理掺杂和界面调控改善聚芴类二极管蓝光稳定性的策略, 着重论述非平面基团的空间位阻、分子构象与链的拓扑结构以及引入抗氧化受阻胺光稳定剂来提高其光谱稳定性策略.     

螺二芴基可溶性共聚物的合成及发光性能

以9,9'-螺二芴和不同链长的二烷氧基苯为单体, 以FeCl3为催化剂, 采用化学氧化法合成了一系列聚合物发光材料. 溶解度测试表明, 共聚物在二氯甲烷、四氢呋喃(THF)、氯仿等极性溶剂中具有良好的溶解性. 利用核磁共振氢谱(1H NMR)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)光谱和荧光(PL)光谱研究了共聚物的化学结构和发光性能, 结果表明共聚物在二甲基亚砜(DMSO)中均发射蓝色荧光, 最大吸收和荧光发射峰分别为356和413 nm. 以硫酸奎宁溶液作为参比, 测得共聚物的荧光量子效率为0.69至0.77. 通过循环伏安法(CV)测得所合成的三种共聚物的最高占有分子轨道(HOMO)能级均位于-5.85至-5.69 eV之间.     

星型POSS/PMMA复合材料的ATRP合成及其热性能研究

以γ-氯丙基三乙氧基硅烷为原料合成八官能团γ-氯丙基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS),以该POSS为引发剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成具有星型结构的POSS/PMMA复合材料.通过傅立叶红外(FTIR)、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和X-射线衍射(XRD)等手段对POSS和POSS/PMMA的化学组成和结构进行了表征,结果表明已经合成八官能团γ-氯丙基POSS,POSS/PMMA复合材料具有分子设计的预定结构,且复合材料的分子结构得到了较好的控制.通过ATRP法实现了POSS在聚合物中的单分散.此外,TGA的研究表明,POSS的引入提高了聚合物的热稳定性.     

芴-含氮芳杂环共聚物的载流子注入特性

为了改善聚芴的载流子注入特性,采用密度泛函理论B3LYP/6-31G*方法计算比较了芴、芴-联吡啶和芴-菲咯啉低聚物的几何结构、电子结构、最低激发能及重组能等,并外推到相应聚合物.结果发现:联吡啶/菲咯啉含氮芳杂环的缺电子性质能够诱导聚芴的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)能级分别下降0.45/0.47eV和0.32/0.38eV,提高电子注入能力的同时,调控载流子注入平衡;联吡啶单元的引入导致电子和空穴重组能升高(降低聚芴的载流子迁移率),而芴-菲咯啉共聚物显示了与聚芴相似的迁移性能.     

新型螺芴类蓝光材料的合成与性能

通过一系列反应成功合成了一种新型螺芴化合物DCSF,通过核磁共振氢谱(¹H NMR)、核磁共振碳谱(¹³C NMR)、质谱(MS)、傅立叶-红外(FT-IR)光谱对其结构进行表征,利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱研究其发光性能。以硫酸奎宁的0.05 mol/L的硫酸溶液为标准,测定其荧光量子产率为0.391。通过循环伏安曲线,计算出DCSF的HOMO和LUMO能级的能隙E_g为3.20 eV。     

3—（9—芴甲氧基羰基）—四氢噻唑—2—硫酮振动光谱的简正坐标分析

本文采用简化一般价力场对３－（９－芴甲氧基羰基）－四氢噻唑－２－硫酮（简称Ｆｍｏｃ－ＴＴＴ）分子的振动光谱做了简正坐标分析计算，得到了一套合理的精化力常数。并对Ｔｍｏｃ－ＴＴＴ分子的振动频率进行了指认。其计算频率与实验频率的平均百分误差为０．６９１。     

新型9-丙二腈芴类衍生物的合成及光谱性质的理论研究

利用Suzuki偶联反应,合成了2个新型的以吡啶环为端基的9-丙二腈芴类衍生物2a-2b,其结构经1 H NMR、13C NMR、MS分析确定.同时通过紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱研究了其光物理性质.采用密度泛函理论(DFT)对2a-2b进行了结构优化,同时通过含时密度泛函(TDDFT)方法对吸收光谱进行了计算,发现理论计算结果与实验观察到的吸收峰数据相符合.     

芴基张力半导体结构和光电性质的理论研究

[4]Cyclo-9, 9-dimethyl-2, 7-fluorenylene ([4]CF) was used as a model compound to explore the steric strain effect on the structures and photoelectrical properties of materials. A series of strained cyclic polyfluorene materials, [n]CFs (n=3-8), was designed. It was found that the strain energy decreased and the energy gap increased as the number of n and ring diameter increased. The ionization potential and electronic affinity tended to increase and decrease as the strain energy decreased at the same number of [n]CFs, respectively. With a balance between hole and electron reorganization energies in the system, these compounds demonstrated great potential as ambipolar materials. It was also found that [n]CFs showed an obvious blue shift in their emission spectra wavelengths (λ_em2) as the strain energy decreased. Steric strain provides a powerful tool for the design of multifunctional semiconductors in organic optoelectronics.