1,4-二酮吡咯并吡咯在聚合物太阳能电池的应用

1,4-二酮吡咯并吡咯(DPP)由于具有优异的共平面性和强烈的拉电子能力,从而被引入D-A型窄带隙共轭聚合物中调控聚合物材料的能隙和能级结构,拓宽在可见光区域的响应范围。近年来,DPP类聚合物太阳能电池材料的研究受到广泛关注,目前基于DPP的聚合物太阳能电池效率高已达9.64%。本文探讨了以DPP作为受体单元而噻吩衍生物、芴、咔唑和苯并二噻吩等作为给体单元制成的D-A型窄带隙共轭聚合物太阳能电池的研究进展,并探讨了聚合物材料结构与太阳能电池性能之间的内在构效关系。     

有机单晶场效应晶体管

有机单晶场效应晶体管的研究对于探索电子的本质特性具有十分重要的意义。近几年来,不管是在制备技术还是在器件性能的研究方面,有机单晶场效应晶体管均取得了很大的进步,并由此引起了社会的广泛关注,成为场效应晶体管领域的一个重要研究方向。本文主要介绍了有机单晶的生长方法、有机场效应器件的各种制备技术、器件的迁移率及其影响因素,并对有机单晶场效应晶体管的发展前景和面临的一些问题作了简要的讨论。     

漂移管工作温度对离子迁移率谱的影响

离子迁移率、反应物离子的种类和产量与漂移管工作温度有很大的关系。本研究在不同温度下进行了离子迁移率实验,结果表明,离子迁移率随温度的升高而增大,而提高工作温度可以减少水分子对产物离子的影响,有利于改善系统检测的分辨率;选择合适漂移管工作温度,能有效地增加反应物离子的产量,从而提高系统检测的灵敏度和选择性。     

基于拉曼热测量技术的铜基复合物法兰GaN基晶体管的热阻分析

采用拉曼热测量技术结合有限元热仿真模型,分析比较新型铜/石墨复合物法兰封装与传统铜钼法兰封装的GaN器件的结温与热阻,发现前者的整体热阻比铜钼法兰器件的整体热阻低18.7%,器件内部各层材料的温度分布显示铜/石墨复合物法兰在器件中的热阻占比相比铜钼法兰在器件中的热阻占比低13%,这证明使用高热导率铜/石墨复合物法兰封装提高GaN器件热扩散性能的有效性.通过对两种GaN器件热阻占比的测量与分析,发现除了封装法兰以外,热阻占比最高的是GaN外延与衬底材料之间的界面热阻,降低界面热阻是进一步提高器件热性能的关键.同时,详细阐述了使用拉曼光热技术测量GaN器件结温和热阻的原理和过程,展示了拉曼光热技术作为一种GaN器件热特性表征方法的有效性.     

两种红光铱配合物的合成和电致发光性能研究

以二(二苯基磷酰)胺(Htpip)作为辅助配体,与主配体2-(2,4-二氟苯基)异喹啉和2-(4-三氟甲基苯基)异喹啉合成了红光铱磷光配合物Ir(dfpiq)2tpip和Ir(tfmpiq)2tpip并得到了晶体结构。在CH2Cl2中发射光谱主要是MLCT发射,峰位置分别为622和600 nm,量子效率分别为15%和17%,而HOMO/LUMO能级分别是-4.80/-2.58和-4.73/-2.57 eV。在1150~1300(V·cm-1)1/2电场范围,Ir(dfpiq)2tpip的电子迁移率为6.61~8.49×10-6cm2·V-1·s-1,Ir(tfmpiq)2tpip的电子迁移率为6.08~6.61×10-6cm2·V-1·s-1。ITO/TAPC(60 nm)/Ir-complex(15wt%):CBP(50 nm)/TPBi(60 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)中基于Ir(dfpiq)2tpip的器件最大安培效率和功率效率分别为4.71 cd·A-1和1.82 lm·W-1,12.0 V时达到的最大亮度为18 195 cd·m-2。基于Ir(tfmpiq)2tpip的器件最大安培效率和功率效率分别为3.47 cd·A-1和1.51 lm·W-1,12.4 V时达到的最大亮度为14 676 cd·m-2。     

聚(茚并芴-三苯胺)的合成及性能

设计并合成了一类新的可用于有机场效应晶体管(OFET)的聚合物半导体材料聚(茚并芴-三苯胺)(pIFTPA1~4), 通过核磁共振谱和凝胶渗透色谱等对聚合物进行了表征, 同时对其场效应薄膜晶体管性能进行了测试. 结果表明, 这些聚合物形成了无定形半导体膜, 在空气中稳定, 其载流子迁移率远高于聚三苯胺(pTPA)类材料, 其中pIFTPA1载流子迁移率高达4×10^-2 cm²/(V·s), 开关比为10⁶.     

基于面式-三(2-(4-三氟甲基苯基)吡啶)合铱配合物为发光中心的高效绿光有机电致发光器件

用经典的方法合成了面式-三(2-(4-三氟甲基苯基)吡啶)合铱配合物(fac-Ir(tfmppy)₃), 并得到了其晶体结构。在CH₂Cl₂溶液中Ir(tfmppy)₃的发射光谱显示出了峰值位于525 nm的π→π^*跃迁吸收以及金属到配体电荷转移(MLCT)吸收, 色坐标(CIE)为(0.31, 0.62), 量子效率计算为4.59%(以Ru(bpy)₃]Cl₂为参照)。以Ir(tfmppy)₃为发光中心, 制备并研究了有机电致发光器件:ITO/TAPC (60 nm)/Ir(tfmppy)₃ (x%):mCP (30 nm)/TPBi (60 nm)/LiF (1 nm)/Al (100 nm)。4%掺杂浓度的器件在4 197 cd·m^-2的亮度下显示的最大电流效率为33.95 cd·A^-1, 在12.7 V时的最大亮度为43 612 cd·m^-2, 色坐标(CIE)为(0.31, 0.61)。利用瞬态电致发光法(transient electroluminescence (EL))、在1 300 (V·cm^-1)^1/2的电场强度下Ir(tfmppy)₃配合物的电子迁移率测定为4.24×10^-6 cm²·(V·s)^-1。非常接近于常用的电子传输材料八羟基喹啉铝(Alq₃)的电子迁移率。     

钒电池电解液体积变化规律研究

研究了钒电池在使用阳离子交换膜稳定运行过程中电解液体积的变化情况, 分析了影响因素, 并总结了变化规律. 离子的电迁移使电解液体积随充放电容量的变化线性改变, 充电过程正极电解液体积线性减小, 负极电解液体积线性增大; 放电过程反之. 多次充放电循环过程中, 钒离子的净渗透方向是由负极到正极, 水的净变化方向与钒离子相同, 最终使得多次循环过程正极电解液的体积逐渐增加.     

Modified Ceria-Zirconia Fluorite-Like Catalysts for the Combustion of Methane

For dispersed ceria-zirconia-based solid solutions prepared via the polymerized complex method and annealed at 700℃, effects of bulk doping by Ca, Mn, Co, Bi or Nb cations and surface modification by Mn and Pt on their structural features, surface/bulk oxygen reactivity and catalytic activity in methane combustion are considered. With up to 20 mol% doping, a structural type of homogeneous solid solutions of anion-deficient fluorite with disordered anion vacancies is formed. Doping by transition metal cations or Pt increases the mobility and reactivity of the surface/bulk oxygen. A broad variation in specific rates of methane combustion for the studied systems was observed, suggesting structural sensitivity of this reaction. In general, there is no universal relationship between the oxygen mobility, the reactivity and the catalytic activity in methane combustion, which is explained by the factor of specific methane activation on surface active sites. For the Pt-promoted samples, Pt efficiency in methane activation depends on the Pt-support interaction, and the most favorable ones being mixed Pt/MnOx and Pt/NbOx clusters on the surface of the supports that exhibit high lattice oxygen mobilities.     

用于水中有机磷农药检测的离子迁移率谱仪预富集进样方法

建立了检测水中有机磷农药的离子迁移率谱仪预富集进样方法。预富集器由表面覆盖有吸附薄膜的微热板、聚四氟乙烯电路板和管座组成,具有操作简单,无需有机溶剂,自加热,热容小,功耗低等优点。以马拉硫磷检测为例,分析了富集器解吸升温速率和离子迁移率谱仪半透膜温度对检测结果的影响。采用高温短时脉冲加热和低温维持加热相结合的解吸方式,既可形成较高的进样浓度脉冲,又可减少进入漂移管的杂质,有利于提高离子迁移率谱仪检测灵敏度。实验表明:采用所述预富集及两阶段加热解吸进样方法,对水中马拉硫磷的检出限为3.9μg/L,达到了国家标准对水中有机磷检测的要求。