高荧光发射的3,3’-联噻吩衍生物的设计合成及性能研究
发布时间：2021-08-01 16:45
噻吩类有机共轭荧光材料具有性质稳定、结构易修饰、易加工、光电性能优异、环境友好和生物相溶性好等优点,广泛用于有机光伏电池、传感器、有机光敏化电池等有机光电材料的制造以及医学成像、离子探针等领域。因此,吸引了学术界的广泛的研究。目前,对高荧光发射、环境稳定性好、强电子亲和力等方面的噻吩类有机共轭荧光材料的研究已经比较丰富,但大都集中于噻吩类有机大分子或含噻吩单元的聚合物等。因此,设计并制备结构新颖和综合性能优异的噻吩类有机共轭小分子荧光材料,已经成为当前荧光材料领域的研究热点之一。本文以3,3’-联二噻吩为母核,设计并合成两类具有A-π-A或D-π-D结构的噻吩类功能有机小分子衍生物4,4’-二苯乙烯基-3,3’-联二噻吩衍生物（IV-DSBTs）和5,5’-二苯乙烯基-3,3’-联二噻吩衍生物（V-DSBTs）。并对其荧光发射、电化学、紫外吸收、热力学稳定性、理论计算和晶体结构等做了系统性的研究,筛选出部分性能优异的化合物。进而对其溶致变色、热致变色（其在稀溶液和固态粉末时温度对其发射光谱的影响）、聚集诱导发光（AIE）效应、循环伏安法（CV）曲线、热稳定性等做了测试。研究表明,所有化...
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
W-1的结构式Fig.1.1StructuralofW-1
第2页硕士学位论文上海应用技术大学吩为给电子基设计合成出带隙仅为1.38eV的新型D-A型聚合物。其次，用W-2制成电池器件也检测到了8.0%的光电转换效率（PCE）。除此之外，用联噻吩类聚合物W-2的共混活化层串联成的太阳能电池的光电转换效率可提高到10.6%[11]。图1.2W-2的结构式Fig.1.2StructuralofW-2Shinkai课题组于2005年设计合成了一种具有噻分结构的聚噻分化合物W-3（图1.3a），W-3对三磷酸腺苷（ATP）十分敏感，可作为灵敏的专一的ATP的生物传感器[12]。将聚噻吩衍生物和ATP混合于生物溶液中，溶液的颜色立即发生改变（由黄色变为红色），且此生物传感器的灵敏度很高，最大检测浓度高达10-8mol/L数量级。而检测的专一性则体现在加入ADP、UTP、AMP三种核苷酸后，包括溶液的颜色、荧光强度都未见改变（图1.3b）。图1.3W-3的结构式Fig.1.3structuralofW-32010年，加拿大的Rider课题组设计合成一种聚噻吩衍生物W-4（图1.4），用W-4聚噻吩和混合的(PEDOT:PSS)-Na+制成溶液，通过以下两种方法浸泡涂覆在ITO玻璃上制成光电器件：1）、先混合配成溶液，然后进行多次自组装浸泡，分层涂覆在ITO玻璃上；2）、首先通过电化学的方法，先将(PEDOT:PSS)-Na+在ITO玻璃上聚合层层沉积，之后把其泡在W-4的溶液中进行修饰。研究发现，通过层层自组装涂覆而制得的光伏器件光电转换效率达到2%，并且稳定性非常强，长达500个小时以上[13]。图1.4W-4的结构式Fig.1.4StructuralofW-4
第2页硕士学位论文上海应用技术大学吩为给电子基设计合成出带隙仅为1.38eV的新型D-A型聚合物。其次，用W-2制成电池器件也检测到了8.0%的光电转换效率（PCE）。除此之外，用联噻吩类聚合物W-2的共混活化层串联成的太阳能电池的光电转换效率可提高到10.6%[11]。图1.2W-2的结构式Fig.1.2StructuralofW-2Shinkai课题组于2005年设计合成了一种具有噻分结构的聚噻分化合物W-3（图1.3a），W-3对三磷酸腺苷（ATP）十分敏感，可作为灵敏的专一的ATP的生物传感器[12]。将聚噻吩衍生物和ATP混合于生物溶液中，溶液的颜色立即发生改变（由黄色变为红色），且此生物传感器的灵敏度很高，最大检测浓度高达10-8mol/L数量级。而检测的专一性则体现在加入ADP、UTP、AMP三种核苷酸后，包括溶液的颜色、荧光强度都未见改变（图1.3b）。图1.3W-3的结构式Fig.1.3structuralofW-32010年，加拿大的Rider课题组设计合成一种聚噻吩衍生物W-4（图1.4），用W-4聚噻吩和混合的(PEDOT:PSS)-Na+制成溶液，通过以下两种方法浸泡涂覆在ITO玻璃上制成光电器件：1）、先混合配成溶液，然后进行多次自组装浸泡，分层涂覆在ITO玻璃上；2）、首先通过电化学的方法，先将(PEDOT:PSS)-Na+在ITO玻璃上聚合层层沉积，之后把其泡在W-4的溶液中进行修饰。研究发现，通过层层自组装涂覆而制得的光伏器件光电转换效率达到2%，并且稳定性非常强，长达500个小时以上[13]。图1.4W-4的结构式Fig.1.4StructuralofW-4
【参考文献】：
期刊论文
[1]脂酶催化的3,3’-联二噻吩衍生物的不对称合成[J]. 殷燕,刘希晨,张恒. 上海应用技术学院学报(自然科学版). 2013(03)
[2]基于3,4-二烷氧基噻吩的D-A-D型有机共轭分子的合成及其光学和电化学性能[J]. 祁争健,韦斌,王雪梅,康凤,洪满心,唐兰兰,孙岳明. 物理化学学报. 2010(12)
[3]噻吩类导电高聚物的研究进展[J]. 孟晓荣,胡新婷,邢远清,张敏. 应用化工. 2006(07)
本文编号：3315880
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
W-1的结构式Fig.1.1StructuralofW-1
第2页硕士学位论文上海应用技术大学吩为给电子基设计合成出带隙仅为1.38eV的新型D-A型聚合物。其次，用W-2制成电池器件也检测到了8.0%的光电转换效率（PCE）。除此之外，用联噻吩类聚合物W-2的共混活化层串联成的太阳能电池的光电转换效率可提高到10.6%[11]。图1.2W-2的结构式Fig.1.2StructuralofW-2Shinkai课题组于2005年设计合成了一种具有噻分结构的聚噻分化合物W-3（图1.3a），W-3对三磷酸腺苷（ATP）十分敏感，可作为灵敏的专一的ATP的生物传感器[12]。将聚噻吩衍生物和ATP混合于生物溶液中，溶液的颜色立即发生改变（由黄色变为红色），且此生物传感器的灵敏度很高，最大检测浓度高达10-8mol/L数量级。而检测的专一性则体现在加入ADP、UTP、AMP三种核苷酸后，包括溶液的颜色、荧光强度都未见改变（图1.3b）。图1.3W-3的结构式Fig.1.3structuralofW-32010年，加拿大的Rider课题组设计合成一种聚噻吩衍生物W-4（图1.4），用W-4聚噻吩和混合的(PEDOT:PSS)-Na+制成溶液，通过以下两种方法浸泡涂覆在ITO玻璃上制成光电器件：1）、先混合配成溶液，然后进行多次自组装浸泡，分层涂覆在ITO玻璃上；2）、首先通过电化学的方法，先将(PEDOT:PSS)-Na+在ITO玻璃上聚合层层沉积，之后把其泡在W-4的溶液中进行修饰。研究发现，通过层层自组装涂覆而制得的光伏器件光电转换效率达到2%，并且稳定性非常强，长达500个小时以上[13]。图1.4W-4的结构式Fig.1.4StructuralofW-4
第2页硕士学位论文上海应用技术大学吩为给电子基设计合成出带隙仅为1.38eV的新型D-A型聚合物。其次，用W-2制成电池器件也检测到了8.0%的光电转换效率（PCE）。除此之外，用联噻吩类聚合物W-2的共混活化层串联成的太阳能电池的光电转换效率可提高到10.6%[11]。图1.2W-2的结构式Fig.1.2StructuralofW-2Shinkai课题组于2005年设计合成了一种具有噻分结构的聚噻分化合物W-3（图1.3a），W-3对三磷酸腺苷（ATP）十分敏感，可作为灵敏的专一的ATP的生物传感器[12]。将聚噻吩衍生物和ATP混合于生物溶液中，溶液的颜色立即发生改变（由黄色变为红色），且此生物传感器的灵敏度很高，最大检测浓度高达10-8mol/L数量级。而检测的专一性则体现在加入ADP、UTP、AMP三种核苷酸后，包括溶液的颜色、荧光强度都未见改变（图1.3b）。图1.3W-3的结构式Fig.1.3structuralofW-32010年，加拿大的Rider课题组设计合成一种聚噻吩衍生物W-4（图1.4），用W-4聚噻吩和混合的(PEDOT:PSS)-Na+制成溶液，通过以下两种方法浸泡涂覆在ITO玻璃上制成光电器件：1）、先混合配成溶液，然后进行多次自组装浸泡，分层涂覆在ITO玻璃上；2）、首先通过电化学的方法，先将(PEDOT:PSS)-Na+在ITO玻璃上聚合层层沉积，之后把其泡在W-4的溶液中进行修饰。研究发现，通过层层自组装涂覆而制得的光伏器件光电转换效率达到2%，并且稳定性非常强，长达500个小时以上[13]。图1.4W-4的结构式Fig.1.4StructuralofW-4
【参考文献】：
期刊论文
[1]脂酶催化的3,3’-联二噻吩衍生物的不对称合成[J]. 殷燕,刘希晨,张恒. 上海应用技术学院学报(自然科学版). 2013(03)
[2]基于3,4-二烷氧基噻吩的D-A-D型有机共轭分子的合成及其光学和电化学性能[J]. 祁争健,韦斌,王雪梅,康凤,洪满心,唐兰兰,孙岳明. 物理化学学报. 2010(12)
[3]噻吩类导电高聚物的研究进展[J]. 孟晓荣,胡新婷,邢远清,张敏. 应用化工. 2006(07)
本文编号：3315880
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