功能化聚噻吩材料的制备与性能研究

发布时间：2017-08-10 10:21

  本文关键词：功能化聚噻吩材料的制备与性能研究

  更多相关文章： 聚噻吩 嵌段聚合物 有机薄膜晶体管 迁移率 活性可控聚合

【摘要】：共轭高分子半导体聚合物凭借其优良的电学性能,被广泛的应用于有机薄膜晶体管、有机光伏电池、有机电致发光二极管等诸多领域。聚噻吩及其衍生物因为其易于制备和良好的环境稳定性,一直是一种非常热门的有机半导体材料。联烯当中含有连双键,可以通过双键的1,2和/或2,3的连双键聚合,这种全新的结构有望赋予嵌段聚合物以全新的性能,从而为制备各种聚噻吩功能材料提供更广阔的选择范围。本文采用Ni(dppp)Cl2作为单一催化剂,首先通过GRIM法催化聚合了含有活性镍封端的聚(3-己基噻吩),然后在不改变反应体系的情况下,向其中加入了联烯单体进行聚合,最后又向其中加入了噻吩单体,完成了聚(3-己基噻吩)-聚十六烷氧基联烯-聚(3-己基噻吩)三嵌段聚合物的聚合。嵌段聚合物具有较低的分子量分布,同时不同嵌段比嵌段聚合物的分子量与单体对引发剂的进料比是相关的,说明了这种聚合反应是活性可控的。我们使用核磁共振氢谱,体积排除色谱法,傅里叶红外光谱法对反应进行监测和表征,使用紫外-可见光谱,热重分析,差示扫描量热法等方法对聚合物的特性进行分析。通过旋涂法制备了嵌段聚合物的底栅顶接触的薄膜晶体管器件,研究了热退火温度对于薄膜晶体管器件性能的影响,同时研究了相同分子量不同嵌段比,相同嵌段比不同分子量对于器件性能的影响。同时使用原子力显微镜和透射电子显微镜对于嵌段聚合物薄膜的结构进行了研究。试图找出其载流子传输机理。
【关键词】：聚噻吩 嵌段聚合物 有机薄膜晶体管 迁移率 活性可控聚合
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN321.5;O633.5
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-27
• 1.1 共轭聚合物15-16
• 1.1.1 共轭聚合物的简述15
• 1.1.2 共轭聚合物主要种类15-16
• 1.2 聚噻吩16-18
• 1.2.1 聚噻吩的概况16-17
• 1.2.2 规整3-烷基噻吩的合成方法17-18
• 1.3 嵌段聚合物的合成及价值18-19
• 1.4 基于聚3-己基噻吩的嵌段聚合物的合成19-23
• 1.4.1 基于聚3-己基噻吩的两嵌段聚合物的合成路线20-22
• 1.4.2 基于聚3-己基噻吩的三嵌段聚合物的合成路线22-23
• 1.5 聚3-烷基噻吩在有机薄膜晶体管中的应用23-26
• 1.5.1 有机薄膜晶体管的简介23
• 1.5.2 有机薄膜晶体管的结构和工作机理23-24
• 1.5.3 有机薄膜晶体管的主要性能参数24-25
• 1.5.4 聚噻吩嵌段聚合物在有机薄膜晶体管中的应用25-26
• 1.6 本论文研究内容26-27
• 第二章 单体及聚3-己基噻吩嵌段聚合物的合成及性能研究27-47
• 2.1 引言27-28
• 2.2 主要合成试剂及测试仪器28-30
• 2.2.1 实验药品28-29
• 2.2.2 实验仪器29-30
• 2.2.3 测试仪器30
• 2.3 实验过程30-34
• 2.3.1 十六烷氧基联烯的相关合成31-32
• 2.3.2 聚3-己基噻吩的相关合成32-33
• 2.3.3 聚十六烷氧基联烯的相关合成33
• 2.3.4 P3HT-b-PHA两嵌段聚合物的合成33-34
• 2.3.5 P3HT-b-PHA-b-P3HT三嵌段聚合物的合成34
• 2.4 单体及聚合物的表征与性能研究34-42
• 2.4.1 核磁共振氢谱的表征34-38
• 2.4.2 相对分子量及分子量分布的表征38-41
• 2.4.3 傅里叶红外光谱表征41-42
• 2.5 聚合物的性能研究42-46
• 2.5.1 光学性能42-43
• 2.5.2 热力学性能43-46
• 2.6 本章小结46-47
• 第三章 基于聚3-己基噻吩嵌段聚合物的电学性能的研究47-65
• 3.1 引言47-48
• 3.2 所需实验材料及测试仪器48
• 3.3 实验部分48-50
• 3.3.1 聚3-己基噻吩嵌段聚合物的OTFT器件的制备48-49
• 3.3.2 聚3-己基噻吩嵌段聚合物的透射电子显微镜样品的制备49-50
• 3.4 结果与讨论50-64
• 3.4.1 P3HT-b-PHA两嵌段聚合物的电学性能50-57
• 3.4.2 P3HT-b-PHA-b-P3HT三嵌段聚合物的电学性能57-61
• 3.4.3 两嵌段聚合物与三嵌段聚合物对比61-62
• 3.4.4 嵌段聚合物的结构62-64
• 3.5 本章小结64-65
• 第四章 结论与展望65-68
• 4.1 结论65-66
• 4.2 展望66-68
• 参考文献68-78
• 攻读硕士学位期间发表的论文78

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙大春;梁好均;;最有效的相容剂是两嵌段还是多嵌段聚合物?(英文)[J];Chinese Journal of Chemical Physics;2006年03期

2 撒宗朋;刘彦晶;李亚鹏;祝明;李玉祥;王静媛;;酶促聚合和原子转移自由基聚合“一锅法”合成嵌段聚合物及其性能表征[J];高等学校化学学报;2013年07期

3 陈传福,汪月定,刘凡,吴美琰;聚酯-聚醚嵌段聚合物取向材料的研究[J];合成橡胶工业;1982年05期

4 郑国栋,王漓江,冯之榴,许观藩,刘南安;线型聚砜-聚硅氧醚氨酯嵌段聚合物的合成和结构性能的探索[J];高分子通讯;1983年04期

5 郑国栋,蔡志豪,董丽松;酚酞醚砜和酰胺-酰亚胺型多嵌段聚合物[J];高分子通讯;1986年02期

6 刘志昌;徐小存;;聚乙二醇嵌段聚合物固体电解质的制备及其导电性[J];乐山师范学院学报;2008年12期

7 伊卓;习复;陈永明;;树状化-线形两亲嵌段聚合物的合成及自组装研究[J];高分子学报;2011年05期

8 姜彦;史红岩;蔡敏;马艳弘;张洪文;宋仁国;;PBMA-b-PDMS-b-PBMA嵌段聚合物的合成与表征[J];功能材料;2013年05期

9 熊磊;刘继宪;唐建国;王瑶;王媛;朱乾;黄林军;黄震;;纳米银线与嵌段聚合物复合导电材料的研究[J];化工新型材料;2013年02期

10 方天如,徐正炎,徐素贤;水溶性聚合物和两亲聚合物 16.聚苯乙烯/聚丙烯酰胺嵌段聚合物的合成和表征[J];应用化学;1993年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 程林;陈道勇;江明;;嵌段聚合物软粒子各向异性组装制备具有荧光响应功能的纳米线垂直阵列[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册）[C];2009年

2 陈绍锋;高云翔;俞书宏;;双亲水嵌段聚合物诱导生长复杂碳酸钙结构及机理[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（下册）[C];2006年

3 周月明;刘世勇;;温度敏感全亲水性多嵌段聚合物的聚集与凝胶化行为[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册）[C];2007年

4 金洁;吴东霞;孙平川;刘丽;赵汉英;;嵌段点上带有生物素分子的嵌段聚合物的合成及生物应用[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

5 黄卫春;徐巧臻;陈健英;李晓虹;屠迎锋;;新型聚醚酯多嵌段聚合物的合成和表征[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题A：高分子合成[C];2013年

6 陈岭娣;王国伟;;具有相同组成但不同结构的多嵌段聚合物的合成与表征[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题A：高分子合成[C];2013年

7 庄文昌;陈晓;;嵌段聚合物在室温离子液体/水双极性溶剂中构建溶致液晶的小角X射线散射研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年

8 蒋滢;黄睿;严小艳;梁好均;;多分散性对嵌段聚合物自组装形态和性能的影响[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年

9 严骏杰;尤业字;;多嵌段聚合物的荧光增强效应[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

10 张磊;俞豪杰;王立;;含螺吡喃嵌段聚合物的合成及其光敏性能研究[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题F：功能高分子[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 韦孔昌;基于聚合物的杂化复杂自组装体系[D];复旦大学;2013年

2 张磊;甲基丙烯酸酯系聚合和的的合成和复杂材料的制备及其光学性能的研究[D];浙江大学;2013年

3 史月琴;聚合物太阳能电池有机/无机的界面调控与优化[D];南昌大学;2016年

4 魏川;功能性嵌段聚合物的合成、自组装及初步应用[D];复旦大学;2011年

5 崔玉双;嵌段聚合物的合成及基于嵌段聚合物的纳米材料的制备[D];山东大学;2010年

6 周月明;多种拓扑结构聚合物的合成及性能研究[D];中国科学技术大学;2008年

7 林文程;氮氧自由基偶合反应条件的探索及其在嵌段聚合物合成方面的应用[D];复旦大学;2011年

8 彭昌;聚乙烯基咪唑基材料的制备及其催化水解性能研究[D];湖南大学;2014年

9 葛治伸;环境响应性聚合物超分子组装体的构筑和结构调控[D];中国科学技术大学;2009年

10 陶伟;超支化、刚柔嵌段聚合物、聚合物纳米凝胶的制备及性质研究[D];中国科学技术大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李申桐;双温敏性嵌段聚合物胶束化行为和多相微区嵌段聚合物纳米粒子制备方法的研究[D];南开大学;2015年

2 刘梦慧;GAP基介孔含能材料的制备及表征[D];北京理工大学;2016年

3 徐琰;以苯硼酸酯为连接单元的两嵌段聚合物纳米胶束研究[D];华东师范大学;2016年

4 杨飞;基于RAFT聚合两亲性嵌段聚合物PVP-b-PMMA的制备与应用[D];天津工业大学;2016年

5 张京哲;新型聚脲—聚硅氧烷—聚醚三元嵌段聚合物的合成及性能研究[D];山东大学;2016年

6 周兰英;高强韧超拉伸可自愈合凝胶的制备与性能研究[D];华南理工大学;2016年

7 李磊;刺激响应性嵌段聚合物的制备、自组装及对DOX的控释研究[D];石河子大学;2016年

8 庞博;功能化聚噻吩材料的制备与性能研究[D];合肥工业大学;2016年

9 石鹏飞;功能化多相微区嵌段聚合物胶体粒子的原位合成[D];南开大学;2016年

10 乔磊;功能性嵌段聚合物的设计与合成[D];中国人民解放军军事医学科学院;2008年

，

本文编号：650198