共轭聚合物单分子能量转移动力学特性研究

发布时间：2021-12-09 02:48

　　共轭聚合物是一种有机光电材料,具有类似于无机半导体的优异光学和电学性质,因其具有光电转换效率高、电输运性能优良、良好的可塑性等特点,已经成为物理、化学和材料科学等领域的研究热点,特别在光电器件方面具有广阔的应用前景。共轭聚合物构象对其能量转移特性影响的研究对聚合物材料在有机光电器件中的应用具有重要意义。共轭聚合物光物理特性决定于其包含的共轭单元,每个单元由于π电子非局域特性形成共轭体系,表现为独立的发色团。共轭聚合物在不同构象下,由于不同共轭单元之间的距离导致共轭聚合物链间光物理过程出现较大的差异,从而直接影响基于共轭聚合物的光电器件的发光效率和工作寿命。由于共轭聚合物材料结构的无序性,使得它的微观光物理特性极其复杂。传统的系综水平的测量得到的是系综平均信息,无法揭示微观环境共轭聚合物构象变化和能量转移动力学特性的关系。在单分子水平研究共轭聚合物分子的构象和能量转移特性已经成为材料科学中的重要研究领域。单分子光学探测消除了系综平均的影响,通过测量单个共轭聚合物分子的光物理特性揭示微观环境聚合物构象变化和能量转移及电子转移特性,为共轭聚合物光电性能的优化及应用提供重要的技术手段。本文中,... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

单分子荧光闪烁

随后人们发现了单个染料分子的荧光光已成为研究纳米尺度结构和动力学各向异，具有纳米量级的空间分辨率、超灵敏性息，如荧光发射动力学、能量转移、偏振情况下非侵入性地研究纳米尺度目标和强特性的研究中可使得共轭聚合物单链的构分子的发光机制被定义为在整个聚合物链上有 π(键)和图 2.2 所示为典型的 π-共轭聚合物 Poly(杂化分子轨道表现为沿着链的单-双碳键交换单双键的位置，最终得到的结构仍然

图 2.3 π 共轭聚合物和半导体的对比但是，实际当中由于共轭聚合物存在缺陷，或者结构发生弯曲，共轭会被中整个链分为若干个共轭片段，称为光谱单元，如图 2.4 所示。以 MEH-PPV 共物为例，其光谱单元的典型长度大约是 5 个单体。这种聚合物链不是单一的晶体，而是具有与半导体类似电子结构的一系列用化学键连接的低聚物。共轭微观水平的光物理特性主要由这一系列共轭单元决定，每个单元由于 π 电子特性形成共轭体系，在光与共轭聚合物相互作用中表现为独立的发色团。共轭吸收能量后又会通过偶极—偶极相互作用，将能量沿着链转移，将能量转移到量最低的发色团。共轭聚合物中的能量转移属于无辐射能量转移，基于库仑转，F rster 理论，偶极-偶极占主导。转移范围大约为 1 埃到 100 埃，时间尺度飞秒到毫秒。F rster 理论提出供体和受体之间的能量转移效率与距离和光谱息相关。共轭聚合物中，这种类型的能量转移又分为两类，一类是链内能量转


本文编号：3529762