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卟啉、富勒烯降冰片烯聚合物的合成、表征及性质研究

作　者: 李辉
导　师: 周力
学　校: 南昌大学
专　业: 有机化学
关键词: 光诱导电子转移卟啉富勒烯降冰片烯聚合物开环易位聚合
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

光诱导电子转移是光电转换材料的必经过程,以卟啉和富勒烯构筑的光电转换材料正受到科学家的广泛关注,本论文设计合成了一系列基于卟啉、富勒烯的降冰片烯开环易位聚合物,并对其光诱导电子转移及光电转换性质开展了研究,取得了如下研究成果：1.通过化学修饰的方法设计合成了碱卟啉降冰片烯单体(NB-H2P)、锌卟啉降冰片烯单体(NB-ZnP)、富勒烯降冰片烯单体(NB-C60)、长链烷基降冰片烯单体(NB-C14)。在Grubbs催化剂作用下,这些单体高效地发生开环易位聚合得到单聚体或共聚体,产率大于95%。2.紫外可见吸收、稳态荧光发射光谱、时间分辨发光光谱、电化学测试表明PNB-ZnPm-co-C14n共聚物、PNB-ZnP单聚物保留了NB-ZnP单体的性质。PNB-ZnPx-co-C60y-co-C14z共聚物其氧化还原电位为NB-ZnP与NB-C60的简单叠加,表明基态下聚合物中锌卟啉发射团和富勒烯没有相互作用,但在激发态下不同比例的PNB-ZnPx-co-C60y-co-C14z聚合物随着NB-C60比例的增加,其荧光被强烈淬灭,表明PNB-ZnPx-co-C60y-co-C14z聚合物发生了从卟啉发射团到富勒烯的电子转移,而在稀溶液中PNB-ZnP却不能向PNB-C60发生电子转移。3.利用Grubbs催化剂合成了一系列PNB-ZnPm-co-C60n、PNB-H2Pm-co-C60。共聚物,由共聚物PNB-ZnPm-co-C60n制成的薄膜能够产生可逆的、稳定的光电流,其光电流、光电压强度随着共聚物中NB-C60摩尔比例的增加而增大。相比于PNB-H2P25-co-C6O75共聚物,由PNB-ZnP25-co-C6075共聚物制成的光伏器件有更好的光电转换效率；另一方面,PNB-H2Pm-co-C60n共聚物制成的光伏器件与相同比例的NB-H2P+NB-C60单体混合物制成的光伏器件相比,展现了更好的光伏性能。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章文献综述  8-27
  1.1 引言  8-9
  1.2 光诱导电子转移基本理论  9-13
  1.3 光诱导电子转移研究现状  13-19
  1.4 含有卟啉、富勒烯给受体体系光电转换方面的研究进展  19-26
  1.5 论文设计思路  26-27
第2章基于卟啉-富勒烯聚合物的电子转移研究  27-48
  2.1 实验部分  28-38
    2.1.1 主要实验试剂  28-29
    2.1.2 主要实验设备和仪器  29
    2.1.3 单体、聚合物合成路线及表征  29-38
  2.2 结果与讨论  38-46
    2.2.1 合成综述  38-39
    2.2.2 稳态光物理性质研究  39-43
    2.2.3 瞬态荧光寿命研究  43-45
    2.2.4 电化学性质测试  45-46
  2.3 本章小结  46-48
第3章基于卟啉-富勒烯聚合物的光电转换研究  48-55
  3.1 实验部分  49-50
    3.1.1 主要实验设备和仪器  49
    3.1.2 PNB-H2P_m-co-C60_n/PNB-ZnP_m-co-C60_n共聚物合成路线及表征  49-50
  3.2 结果与讨论  50-54
    3.2.1 合成综述  50
    3.2.2 聚合物荧光发射光谱  50-51
    3.2.3 光伏性能测试  51-54
  3.3 本章小结  54-55
总结与展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-63
附录  63-74

卟啉、富勒烯降冰片烯聚合物的合成、表征及性质研究

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