新型p-n-交替3，4-二烷基噻吩共聚物的合成及其性能研究

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1、SynthesisandCharacterizationofNovelP一／n—type3，4一Dialkylthiophene—alt一2，5-vinyleneConjugatedCopolymerADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYⅥ，ANGXue．meiSupervisedbyAssociateProfessorQIZheng-jianProfessorSUNYu

2、e—mingSchoolofChemistryandChemicalEngineeringSoutheastUniversityApril2010东南大学学位论文独创性声明lUllltlItlltlllIIIIIIIIIIIIItl＼1760664本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所

3、做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：量盔拯日期：盈应：』：城东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：2迸导师签名：习∑垒垒

4、叁日期：必摘要主链含有共轭大兀键为电子结构特征的导电聚合物材料因在导电、发光、非线性光学、电池、传感器、微波吸收、电磁屏蔽、场效应晶体管、纳米开关、新型记忆材料等现代光电子，微电子领域中的广泛应用前景而倍受学术界和产业界的关注。烷基取代聚噻吩衍生物是导电聚合物中较早研究，并具有溶解性好，氧化态稳定性高等优点的一类聚合物光电功能材料。对于大多数共轭聚噻吩衍生物而言，由于其电子亲和势较低，使其电子传输和注入效率比空穴传输和注入效率低。因此，提高聚噻吩衍生物电子传输和注入性能，使电子和空穴平衡地注入聚合物发光

5、层，是获得高效率聚噻吩电致发光器件的关键。借助亲核取代反应和格式置换反应，以3，4．二溴噻吩为原料，二氯．1，3-双(--苯基膦)丙烷镍(II)(Ni(dppp)C12)为催化剂，合成了分子结构规整的聚3，4．二辛基噻吩(P02T)、聚3，4．二十二烷基噻吩(PD2T)两种均聚物，通过。H．NMR和红外光谱分析法对聚合物的结构进行了分析表征；采用凝胶色谱法对聚合物的分子量进行了测定，重均分子量在4600．4900范围内，分子量分布在1．02．1．35范围内。利用紫外．可见吸收光谱和荧光光谱法分别研究了P

6、02T、PD2T的光学性能，在氯仿溶液中，两种均聚物的紫外最大吸收峰值分别位于355和371nm，光学带隙分别为2．92、2．90eV，荧光最大发射波长分别为466和473nm。在固态薄膜状态，两种均聚物的紫外最大吸收峰分别红移了36、33nm，能隙有所降低，发射波长也分别相应红移了49、48nm。P02T、PD2T的荧光量子效率分别为8．31％、22．6％，较课题组之前研究的单取代的聚3．烷基噻吩(P3AT)均聚物提高了3．7倍。分别以P02T、PD2T作为发光活性材料，组装[ITO／Polymer／

7、Al】结构的电致发光单层器件，并研究器件的I．V曲线和电致发光性能。结果显示：器件的开启电压分别为6V、6．4V，1．V曲线显示出较好的整流性和耐压性。在室温直流电压驱动下，P02T、PD2T的电致发光最人发射波氏分别为546nnl和553nnl，分别发出黄绿色和橙黄色的光。为了进一步改善聚噻吩的电荷平衡传输性能，本文在母体单元选择的基础上，采用Heck偶联反应，设计并合成了主链含有乙烯基、噻吩环和嗯Z．I唑(或吡啶)单元的具有电子、空穴双向平衡传输能力的新型交替共轭规整共聚物：2，5．二乙烯基．3，4

8、．二辛基噻吩．共一2，5．二苯基．1，3，4．嚼二唑(POzTV-OXD)、2，5．二乙烯基．3，4．二十二烷基噻吩．共．2，5．二苯基．1，3，4．唿二唑(PD2TV-OXD)、2，5一二乙烯基一3，4--"辛基噻吩．共．2，6一吡啶(P02TV．Py)和2，5-Z．一乙烯基．3，4．二十二烷基噻吩。共．2，6一吡啶(PD2TV-Py)，并借助1H-NMR和红外光谱分析法对聚合物的分子结构进行表征，用凝胶色谱法测定了分子量，四种共聚物的重