含吡啶聚合物的合成及其分子结构调控对电存储性能的影响

发布时间：2017-09-05 12:11

  本文关键词：含吡啶聚合物的合成及其分子结构调控对电存储性能的影响

  更多相关文章： 吡啶 聚酰亚胺 聚合物复合体系 电存储

【摘要】：基于有机聚合物材料的存储器件因低耗,柔性,尺寸可缩减,高密度存储等优点,得到国内外许多课题组的关注,成为研究热点。含吡啶基团的聚合物一定程度上可以通过调控结构,利用吡啶基团与金属进行配位来优化改善电子存储性能,是一种潜在的电存储器材料。纵观聚合物存储的研究进展,聚合物及其复合材料的分子结构、薄膜厚度、退火温度、上下电极及器件制备工艺都对存储器件性能有一定的影响。基于此,本文采取RAFT聚合方法及缩聚合等方法合成三种不同含吡啶环的聚合物,从分子结构、退火温度及配位环境多角度的分析研究影响存储性能的因素,从而调控优化存储器件性能。本论文主要从以下几个方面进行研究:(1)利用可逆断裂链转移(RAFT)聚合方法,以侧链含查尔酮的聚合物PStCH为起始物,合成了不同比例含聚4-乙烯吡啶片段的嵌段共聚物PStCH-b-P4VP,选取P4VP链相对多的嵌段共聚物和单一P4VP进行对比研究,加入不同比例的血红素Hemin,通过吡啶环中的N原子与Fe(Ⅱ)的配位,利用铁离子的氧化还原机理和嵌段聚合物与卟啉铁Hemin间的电荷转移作用实现了可多次写读擦的存储性能。(2)通过酰氯与氨基的缩聚反应合成吡啶环在主链上的交替共聚物(聚酰胺)PA-m-Ph。聚合物有很高的热稳定性,表现出多进制存储。通过调控聚合物的退火温度来研究侧链分子构相扭转对存储性能的影响,并从溶剂、分子结构两方面探讨堆积对存储性能的影响。(3)在聚酰胺的基础上,设计合成两种主链含吡啶环的不同共轭程度的聚酰亚胺(PI-Ph,PI-Naphth),并制备成“三明治”存储器件。IV测试表明这些聚合物材料具有不同的电学性能,究其原因是聚酰亚胺的π—π*共轭程度不同,所形成的电荷转移复合物稳定性不同,导致高导态的稳定性不同。对其进行紫外、循环伏安、表面形貌等表征,并从分子结构的角度分析研究。通过上述研究可知,含吡啶环的聚合物可以通过加入特定的配位金属来调控存储器件性能,溶剂的极性,侧链悬挂基团的堆积,退火温度,配位环境,薄膜形貌及分子共轭性的改变都会影响存储性能,为存储材料的分子设计提供新思路。
【关键词】：吡啶 聚酰亚胺 聚合物复合体系 电存储
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333;O631.3
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 文献综述11-32
• 1.1 聚合物电存储材料的研究进展11-19
• 1.1.1 引言11-12
• 1.1.2 主链共轭聚合物材料12-16
• 1.1.3 侧链共轭聚合物材料16-18
• 1.1.4 树状大分子材料18-19
• 1.2 聚合物复合材料在电存储领域的研究进展19-25
• 1.2.1 聚合物-无机复合材料19-23
• 1.2.2 聚合物-有机小分子复合材料23-24
• 1.2.3 聚合物-聚合物复合材料24-25
• 1.3 聚合物复合材料的电存储器件性能优化策略25-29
• 1.3.1 聚合物自组装25-27
• 1.3.2 界面保护27-28
• 1.3.3 层层自组装28-29
• 1.3.4 多进制聚合物存储材料29
• 1.4 本论文选题的意义和目的29-30
• 1.5 本论文的研究内容30-31
• 1.6 本论文的创新点31-32
• 第二章 卟啉铁的氧化还原性能在聚合物基质的存储器件性能的研究32-48
• 2.1 引言32-33
• 2.2 实验部分33-37
• 2.2.1 实验原料与试剂33-34
• 2.2.2 嵌段聚合物的制备34-36
• 2.2.3 测试方法36
• 2.2.4 器件制备36-37
• 2.3 实验结果与讨论37-47
• 2.3.1 复合材料的结构表征和热稳定性表征37-38
• 2.3.2 复合材料的光学性能38-40
• 2.3.3 复合材料的电学性能40-45
• 2.3.4 复合材料的存储机理45-47
• 2.4 本章小结47-48
• 第三章 一种耐高温多进制存储材料的制备及性能研究48-62
• 3.1 引言48
• 3.2 实验部分48-52
• 3.2.1 实验原料与试剂48-49
• 3.2.2 聚酰胺的合成49-50
• 3.2.3 测试方法50-51
• 3.2.4 电存储器件的制备51-52
• 3.3 实验结果与讨论52-60
• 3.3.1 PA-m-Ph 聚合物的结构表征和热稳定性表征52-53
• 3.3.2 PA-m-Ph的光学性能53-54
• 3.3.3 PA-m-Ph的电学性能54-58
• 3.3.4 PA-m-Ph的存储机理58-60
• 3.4 本章小结60-62
• 第四章 吡啶环为主链的聚酰亚胺共轭大小对存储性能的影响62-73
• 4.1 引言62
• 4.2 实验部分62-65
• 4.2.1 实验原料与试剂62-63
• 4.2.2 聚酰亚胺的制备63-64
• 4.2.3 测试方法64
• 4.2.4 电存储器件的制备64-65
• 4.3 实验结果与讨论65-72
• 4.3.1 聚酰亚胺结构表征和热稳定性表征65
• 4.3.2 聚酰亚胺的光学性能65-67
• 4.3.3 聚酰亚胺的电学性能67-69
• 4.3.4 聚酰亚胺的存储机理69-72
• 4.4 本章小结72-73
• 第五章 结论与展望73-75
• 5.1 本文总结73
• 5.2 展望73-75
• 参考文献75-85
• 攻读硕士学位期间整理及公开发表的论文85-86
• 致谢86-87

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本文编号：797884