可溶液加工的二芳基芴类有机光电多孔聚合物合成、表征及其性能研究

发布时间：2017-09-13 04:37

  本文关键词：可溶液加工的二芳基芴类有机光电多孔聚合物合成、表征及其性能研究

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【摘要】：有机多孔聚合物是一种新兴的有机半导体材料,由于其在多种领域中具有较大的应用潜力因此越来越受到人们的关注。二芳基芴类化合物不仅是优秀的制备有机光电材料的原料,其还是一种具有较大扭曲力的三维分子,这样的分子很容易产生非有效的空间堆积从而造成空隙的产生,因此它是一种非常适合用于制备多孔聚合物的建筑块。基于本课题组之前的研究工作,在本论文中我们设计了多种方案来制备多孔聚合物,最终解决了多孔聚合物领域目前存在的一些问题。在第一个方案中我们借助Yamamoto反应制备了两种共轭多孔聚合物,这两种聚合物是典型的蓝光材料,它们拥有很大的比表面积和良好的热稳定性,但是这两种聚合物是不溶不熔的难以进行加工处理同时它们的制备过程还涉及到重金属催化剂的使用。在第二个方案中我们采用非金属催化的多聚叔醇和芳烃的Feridel-Crafts交联反应制备了一系列超交联聚合物,这些聚合物表现出了很高的光谱和热稳定性。虽然这些聚合物含有很大的刚性结构,但是它们能够很好的分散到常见的有机溶剂中形成均匀的溶液,通过溶液旋涂的方式它们可以被加工成薄膜。所以这样的多孔聚合物不仅避免了金属催化剂的使用而且还实现了多孔聚合物的溶液加工。但是由于超交联聚合物不能完全溶解到有机溶剂中致使薄膜的质量不够高,这样很难拓展有机多孔聚合物实际应用的领域。在第三个方案中我们巧妙的利用分子内的Feridel-Crafts反应制备了“口”字形状的格子单体,在此基础上通过Yamamoto反应制备了一种可以完全溶解的线性多孔聚合物PGCz,虽然它测试的多孔数据不够理想,但是通过溶液旋涂工艺PGCz可以被制备成高质量的有机薄膜,同时它的光谱和热稳定性非常好,这样的多孔聚合物弥补了多孔材料难以加工的缺陷,因此这是一个非常有现实意义的课题。
【关键词】：多孔聚合物 傅克反应 二芳基芴 纳米格子
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN304.52
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 引言9-10
• 1.2 有机多孔聚合物的分类10-11
• 1.3 芴基POPs研究进展11-14
• 1.4 芴基POPs现存缺陷14
• 1.5 课题提出14-16
• 第二章 芴基多孔聚合物制备及其性能研究16-25
• 2.1 引言16-17
• 2.2 实验部分17-20
• 2.2.1 测试仪器及方法17-18
• 2.2.2 合成与表征18-20
• 2.3 结果与讨论20-24
• 2.3.1 比表面积和孔径分布20-22
• 2.3.2 透射电镜（TEM）22-23
• 2.3.3 光学性质23
• 2.3.4 热分析23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 可溶液加工交联聚合物制备及其性能研究25-43
• 3.1 引言25
• 3.2 实验部分25-30
• 3.2.1 主要试剂和药品25-26
• 3.2.2 测试仪器及方法26-27
• 3.2.3 合成与表征27-30
• 3.3 结果与讨论30-41
• 3.3.1 比表面积和孔径分布30-31
• 3.3.2 丁达尔现象31-33
• 3.3.3 薄膜形貌33-35
• 3.3.4 光学性质35-37
• 3.3.5 电化学性质37-38
• 3.3.6 热分析和XRD38-39
• 3.3.7 爆炸物检测39-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第四章 可溶液加工多孔聚合物制备及其性能研究43-59
• 4.1 引言43
• 4.2 实验部分43-49
• 4.2.1 主要试剂和药品43-44
• 4.2.2 测试仪器及方法44-45
• 4.2.3 合成与表征45-49
• 4.3 结果与讨论49-58
• 4.3.1 比表面积和孔径分布49-51
• 4.3.2 聚合物溶液特性51-53
• 4.3.3 聚合物薄膜形貌53-54
• 4.3.4 光学和电化学性质54-56
• 4.3.5 热分析和XRD56
• 4.3.6 爆炸物检测56-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 可溶解多孔聚合物制备及其性能研究59-72
• 5.1 引言59
• 5.2 实验部分59-64
• 5.2.1 主要试剂和药品59-60
• 5.2.2 测试仪器及方法60-61
• 5.2.3 合成与表征61-64
• 5.3 结果与讨论64-71
• 5.3.1 格子结构表征64-66
• 5.3.2 溶液特性和比表面积66-67
• 5.3.3 薄膜形貌67-68
• 5.3.4 光学和电化学性质68-70
• 5.3.5 热分析和XRD70-71
• 5.4 本章小结71-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 参考文献74-78
• 附录1 附图78-93
• 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文93-94
• 附录3 攻读硕士学位期间申请的专利94-95
• 附录4 攻读硕士学位期间参加的科研项目95-96
• 致谢96

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本文编号：841565