基于苯并二噻吩的共轭聚合物的制备及性能研究

发布时间：2021-02-23 05:26

　　随着人类社会的发展,能源问题成为人们关注和研究的重点。半导体材料不仅可以利用太阳光分解水制氢提供一种清洁能源,还可以利用有机光电技术以较低成本将太阳能转化为电能。因此,高效的半导体材料成为解决这两大难题的关键。传统半导体材料成本较高、光响应范围小、吸光强度低等缺点,极大地制约了它的发展。有机半导体材料由于结构多样、柔性好、光学吸收波长的可调节性等特点,很好的弥补了传统半导体材料的缺陷,成为学术界的研究热点课题。研究表明,构建富电子的给体单元（D）和缺电子的受体单元（A）交替的共轭骨架的给体-受体型共轭聚合物是开发高效的有机半导体材料的有效手段。目前,已有大量新型有机共轭聚合物光催化剂和聚合物太阳能电池（Polymer Solar Cells）应用于提高光催化裂解水制氢效率和光伏性能的报道,本论文以苯并二噻吩及其衍生物为主体,设计合成了一系列单体,通过Suzuki偶联反应和Stille偶联反应成功制备出基于苯并二噻吩的新型共轭聚合物,并研究了结构单元的共轭程度,多孔结构等因素,对聚合物性能的影响。本文重点研究了以下几个方面:（1）设计了三种基于4,8-二噻吩-苯并[1,2-b:4,5-b... 

【文章来源】：武汉工程大学湖北省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 苯并二噻吩类衍生物在光催化水制氢领域的应用
        1.2.1 光催化分解水制氢的基本原理
        1.2.2 光催化分解水制氢的主要过程
        1.2.3 苯并二噻吩类衍生物在光催化领域的研究现状
    1.3 苯并二噻吩类衍生物在有机太阳能电池领域的应用
    1.4 本论文的研究目的和主要内容
第2章 基于苯并二噻吩共轭微孔聚合物的制备与光催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂和原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 单体的制备
        2.2.4 共轭微孔聚合物的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 聚合物的热重分析
        2.3.2 聚合物的紫外吸收
        2.3.3 聚合物的电化学性质
        2.3.4 聚合物的光催化裂解水制氢性能
        2.3.5 聚合物的荧光光谱
        2.3.6 聚合物的扫描电镜分析
        2.3.7 聚合物的X射线衍射谱图
    2.4 本章小结
第3章 基于苯并二噻吩线性共轭聚合物的制备与光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂和原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 单体的制备
        3.2.4 线性共轭聚合物的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 聚合物的热重分析
        3.3.2 聚合物的紫外吸收
        3.3.3 聚合物的电化学性质
        3.3.4 聚合物的光催化水制氢性能
        3.3.5 聚合物的荧光光谱
        3.3.6 聚合物的扫描电镜分析
        3.3.7 聚合物的X射线衍射
    3.4 本章小结
第4章 基于苯并二噻吩线性D-A共轭聚合物的制备与光伏性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂和原料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 单体的制备
        4.2.4 聚合物的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 聚合物的热重分析
        4.3.2 聚合物的光学性质
        4.3.3 聚合物的电化学性质
        4.3.4 聚合物的光伏性能
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士期间已发表的论文
附图
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Ternary organic solar cells offer 14% power conversion efficiency[J]. Zuo Xiao,Xue Jia,Liming Ding.  Science Bulletin. 2017(23)
[2]酞菁类光电材料研究新进展[J]. 李战强,李祥高,李健,胡雅琴.  有机化学. 2013(05)



本文编号：3047087