羟醛缩合反应制备异靛蓝类共轭聚合物及其晶体管性能研究

发布时间：2020-12-09 01:48

　　近年来,共轭聚合物半导体材料因具有重量轻,成本低,柔韧性好以及容易通过溶液加工、旋涂成膜等无可比拟的优点,使得其在有机薄膜场效应晶体管（OTFTs）中的应用研究越来越引起人们的重视。以Stille、Suzuki为主的传统聚合反应方法在制备有机薄膜晶体管时,单体需预先官能化、锡单体毒性大、硼单体难以提纯、聚合条件苛刻。本文在异靛蓝单体通过羟醛缩合反应制备的启发下,利用绿色高效的羟醛缩合反应方法制备了两种异靛蓝类D-A型共轭聚合物,研究了溶剂、催化剂、反应时间等因素对聚合反应的影响,并对这些聚合物应用于有机薄膜晶体管中的相关性能进行了研究,主要工作如下:1)利用羟醛缩合反应设计合成了以异靛蓝为受体、以联噻吩为供体的典型异靛蓝类共轭聚合物PIID-BT,从溶剂、反应时间、催化剂等方面系统的研究了羟醛缩合反应应用于制备异靛蓝类聚合物的反应条件。通过研究发现以甲苯为溶剂、甲苯磺酸为催化剂时反应效率最高,反应时间为16小时,聚合物数均分子量为59.5 KDa。通过核磁共振氢谱、紫外可见近红外吸收光谱、电化学测试等方法表征了聚合物结构,并与Stille聚合反应制备的相同聚合物进行对比,证明了该聚合物... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机薄膜晶体管
        1.2.1 有机薄膜晶体管的发展历史
        1.2.2 有机薄膜晶体管简介和现状
        1.2.3 有机薄膜晶体管的基本器件结构
        1.2.4 有机薄膜晶体管的主要性能参数
    1.3 异靛蓝类共轭聚合物概述
        1.3.1 异靛蓝结构的优势和研究历史
        1.3.2 异靛蓝类聚合物研究进展
    1.4 目前常用聚合物制备方法概述
        1.4.1 传统聚合方法
        1.4.2 新兴的直接芳基化反应
        1.4.3 羟醛缩合反应
第二章 利用羟醛缩合方法制备基于异靛蓝的D-A型共轭聚合物及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验设计思路
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验原料和仪器
        2.3.2 分析仪器和测试条件
        2.3.3 聚合单体的合成
        2.3.4 聚合物PIID-BT羟醛缩合（Aldol）方法聚合条件的摸索
        2.3.5 Stille反应制备聚合物PIID-BT
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 核磁共振谱图分析
        2.4.2 聚合物的热性能
        2.4.3 聚合物光学性质
        2.4.4 聚合物电化学性能
        2.4.5 聚合物PIID-BT的OTFTs器件性能
        2.4.6 聚合物薄膜的微观形貌与结构
    2.5 本章小结
第三章 利用羟醛缩合方法制备基于异靛蓝衍生物的共轭聚合物及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验设计思路
    3.3 实验部分
        3.3.1 实验原料和仪器
        3.3.2 分析仪器和测试条件
        3.3.3 聚合单体的合成
        3.3.4 聚合物PBIBDF-BT的合成
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 核磁共振谱图分析
        3.4.2 聚合物的热性能
        3.4.3 聚合物光学性质
        3.4.4 聚合物电化学性能
        3.4.5 聚合物PBIBDF-BT的OTFTs器件性能
    3.5 本章小结
第四章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
附录



本文编号：2906038