【摘要】：D-A共聚物因其优异的分子内电荷转移(ICT)能力和性能可控的优势,在聚合物太阳能电池、场效应晶体管、发光二极管等领域有广阔的应用前景。苯并二吡咯酮和苯并噻吩类单体都具有高度共轭结构,优异的电子传输能力和易于修饰等优点,被广泛用于D-A共聚物的制备。基于以上,本论文设计制备了两种类型的苯并二吡咯酮衍生物单体BDPP和BDPT并以其作为受体单元,与苯并噻吩类供体单元Stille共聚,合成了一系列D-A共聚物,以研究不同供吸电能力和不同共轭长度对光物理和电化学性能的影响。1.苯并二吡咯酮衍生物与苯并三噻吩的D-A共聚。分别设计合成了苯环和噻吩修饰的苯并二吡咯酮单体,BDPP和BDPT单元,分别与苯并三噻吩衍生物BTT单元进行Stille共聚,得到PBDPP-BTT,PBDPT-BTT两种D-A共聚物。对其结构,分子量,吸收光谱,电化学性能及热稳定性进行研究。研究表明,薄膜态时,PBDPP-BTT的吸收范围大约在300-900 nm,短波和长波吸收分别为376 nm和586nm,PBDPT-BTT的吸收范围大约在300-1200 nm,吸收峰为369 nm和755 nm,它们的电化学能隙分别为1.59 eV,1.34 eV。两种聚合物均显示出很好的热稳定性,热分解温度分别为314 ℃,360 ℃。2.噻吩修饰苯并二吡咯酮衍生物与烷氧基取代的苯并二噻吩的D-A共聚。以优异性能的噻吩修饰苯并二吡咯酮衍生物(BDPT)为电子受体,分别与两种不同共轭长度的苯并二噻吩衍生物BDT(OR)和BDTT(OR)共聚得到两种D-A共聚物,PBDPT-BDT(OR)和PBDPT-BDTT(OR),对其结构,分子量,吸收光谱,电化学性能及热稳定性进行研究。研究表明,两种聚合物的吸收光谱范围大约在300-1000 nm,薄膜态时,PBDPT-BDT(OR)的吸收峰为365 nm,700 nm,PBDPT-BDTT(OR)的为439 nm,745 nm。电化学能隙分别为1.58 eV和1.23 eV,呈现降低趋势。聚合物PBDPT-BDT(OR)和PBDPT-BDTT(OR)表现出优秀的热稳定性,热分解温度分别为275 ℃和337 ℃。3.噻吩修饰苯并二吡咯酮衍生物与噻吩(硒)取代的苯并二噻吩的D-A共聚。噻吩修饰苯并二吡咯酮衍生物(BDPT)为电子受体,噻吩修饰苯并二噻吩BDT(T),BDTT(T),硒吩修饰苯并二噻吩单体BDT(Se)为供体单元,进行共聚分别得到三种聚合物PBDPT-BDT(T),PBDPT-BDTT(T),PBDPT-BDT(Se),对其结构,分子量,吸收光谱,电化学性能进行测试。研究表明,三种聚合物的吸收范围大约均在300-1200 nm,PBDPT-BDT(T),PBDPT-BDT(Se)和PBDPT-BDTT(T)在薄膜态的长波吸收峰分别为693 nm,692 nm,734 nm,电化学能隙分别为1.72 eV,1.38 eV,1.49 eV。PBDPT-BDT(T),PBDPT-BDT(Se)和PBDPT-BDTT(T)的热分解温度分别为366 ℃,252 ℃,375 ℃。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O633.5
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