自组装单分子膜的制备及对OLED阳极修饰作用的研究
发布时间：2021-11-27 03:49
自组装单分子膜（SAM）是成膜分子与固体基底间发生化学反应而自发形成的热力学稳定,分子排列有序的单层膜。具有操作简单、稳定性和取向性好等优点,在有机电子器件和电化学修饰电极等方面具有广泛的应用。本文设计合成一种以TPD为分子主体,硫酯为锚定基团,亚甲基作为桥连基团的新型空穴传输材料TPD-SAc,并将其在金表面形成SAM体系,然后将此SAM体系用于OLED阳极ITO的修饰,以改善无机/有机界面的接触。依次通过Vilsmeier反应、还原反应和光延反应合成TPD-SAc,并对Vilsmeier反应的投料比例、温度、时间等因素以及光延反应的反应体系和投料顺序进行了优化,最终三步反应的总收率为30.8%。TPD-SAc在三乙胺的作用下在金表面形成SAM,通过傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱研究了SAM的成膜机理,确认了成膜分子和金基底之间S-Au键的形成;通过接触角、原子力显微镜、紫外光电子能谱、电化学测试等方法研究了SAM的物理和电化学性质,SAM的倾斜角约为45o,吸附量为2×10-10 mol·cm-2,金功函数减小0.2 eV,对溶液中...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自组装单分子膜的结构和主要作用力示意图
第 1 章 绪论重态有强烈的猝灭作用，使电荷分离产率不能接近百分之百，于是将金电极替换为 ITO 电极，研究卟啉- C60的 SAM 体系的光电流。实验发现，在 ITO 电极上的自组装体系较金电极上的内量子产率高 280 倍（图 1-2 所示）[31]。另外，还可以将以上 SAM 引入到纳米金属粒子表面。首先在金属纳米粒子表面制备功能 SAM，然后通过范德华力等作用力将另一个功能分子引入至体系中，形成供体-受体体系，将其作为光电转换器件的电极。Hasobe 等[32]利用上述方法制备了纳米金粒子-卟啉-C60体系，实验表明此体系的 IPCE 为 54 %，激发谱达到 1000 nm。
图 1-3 a）OFET 器件结构和 diF-TES-ADT、PFBT 的结构式；未修饰和 PFBT 修饰的 OFETs器件的转移特性曲线Figure 1-3 a) OFET device structure and the chemical structure of diF-TES-ADT andpentafluorobenzenethiol (PFBT). Saturation regime transfer characteristics measured on theOFETs with b) bare and c) PFBT-treated metal S/DBeaumont 等[35]使用卤元素取代的分子对 ITO 进行 SAM 修饰，如图 1-4 所示，ITO 功函数提高了 0.2~0.4 eV，使电极与有机层供体的能级更加匹配，表面相容性也显著增强。如表 1-1 所示，SAM 修饰的电池器件开路电压提高了 85 %，光电转换效率从 1.3 %增加到 3.3 %，提高了接近 3 倍，显示了 SAM 技术在光伏电池性能优化上的巨大作用。
本文编号：3521508
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自组装单分子膜的结构和主要作用力示意图
第 1 章 绪论重态有强烈的猝灭作用，使电荷分离产率不能接近百分之百，于是将金电极替换为 ITO 电极，研究卟啉- C60的 SAM 体系的光电流。实验发现，在 ITO 电极上的自组装体系较金电极上的内量子产率高 280 倍（图 1-2 所示）[31]。另外，还可以将以上 SAM 引入到纳米金属粒子表面。首先在金属纳米粒子表面制备功能 SAM，然后通过范德华力等作用力将另一个功能分子引入至体系中，形成供体-受体体系，将其作为光电转换器件的电极。Hasobe 等[32]利用上述方法制备了纳米金粒子-卟啉-C60体系，实验表明此体系的 IPCE 为 54 %，激发谱达到 1000 nm。
图 1-3 a）OFET 器件结构和 diF-TES-ADT、PFBT 的结构式；未修饰和 PFBT 修饰的 OFETs器件的转移特性曲线Figure 1-3 a) OFET device structure and the chemical structure of diF-TES-ADT andpentafluorobenzenethiol (PFBT). Saturation regime transfer characteristics measured on theOFETs with b) bare and c) PFBT-treated metal S/DBeaumont 等[35]使用卤元素取代的分子对 ITO 进行 SAM 修饰，如图 1-4 所示，ITO 功函数提高了 0.2~0.4 eV，使电极与有机层供体的能级更加匹配，表面相容性也显著增强。如表 1-1 所示，SAM 修饰的电池器件开路电压提高了 85 %，光电转换效率从 1.3 %增加到 3.3 %，提高了接近 3 倍，显示了 SAM 技术在光伏电池性能优化上的巨大作用。
本文编号：3521508
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