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聚[9-（二烃硫基亚叉）芴]的电化学合成和性能研究

作　者: 李春鹤
导　师: 金玉子
学　校: 延边大学
专　业: 有机化学
关键词: 取代聚芴导电聚合物 FeCl3氧化聚合法电化学聚合
分类号: O633.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

导电高分子,如聚毗咯,聚噻吩,聚苯胺,聚吲哚等,以其优良的光学性能电学性能以及特异的材料性能等一直受到人们的广泛关注。聚芴及其衍生物具有宽能带、刚性平面联苯结构、高发光效率、热稳定性以及化学稳定性,在电致发光、光致发电等器件中广泛被应用。聚芴及取代聚芴可采用化学聚合法和电化学聚合法合成。两种方法各有其优缺点。电化学聚合相比于化学聚合,具有操作简单、一步成膜等优点。本文聚焦于取代聚笏的光伏性能,利用芴的9-位易于被修饰的性质,设计合成了一系列芴的9-位含有(RS)2C=结构单元的聚芴衍生物。通过不同RS-C=基团的选择,调控取代聚芴在有机溶剂中的溶解性、聚合物的共平面性、π—π堆积方式等,探寻氧化电位低、吸收波段宽、窄能隙、热稳定性高、成膜性好的聚[(9-二硫代亚叉)芴](RS)2C=CC12H8。研究的主要内容包括：1在弱碱存在下,用易得的试剂出发,合成了9-(二烃硫基亚叉)芴。R分别为-H,-CH3,-C2H5,-C3H5,-CH2Ph,-C12H25。2在一室三电极系统中,对(RS)2C=CC12H8实施电化学聚合。通过改变电解液组成和单体浓度在扫描速度50mV/s,温度22℃,湿度32%,循环圈数10次,电位扫描范围-0.2V-2V下合成了一系列聚((RS)2C=CC12H8)(poly thio-substituted fluorene, PTSF)。3用化学聚合法聚合9-取代芴(RS)2C=CC12H8,与电化学聚合方法得到的PTSF进行比较,比较其电化学性能、光学性能以及机械性能。4PTSF的电聚采用了两种不同电解液：1)FeCl乙腈溶液2)三氟化硼乙醚(BFEE)溶液。结果表明：在BFEE中聚合可得到更致密的高分子膜。5PTSF的电聚,单体浓度分别采用2×10-2mol/L和5×10-2mol/L。结果表明：单体浓度较高时聚合速度快但聚合物在电极表面上脱落。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章序言  10-20
  1.1 导电高分子的研究进展  10-13
  1.2 稠环芳香化合物的电化学聚合的研究进展  13
  1.3 聚芴功能性材料的研究进展  13-17
    1.3.1 聚芴的应用  13-14
    1.3.2 聚芴及其衍生物的光伏性能研究进展  14-16
    1.3.3 聚芴及其衍生物光学性能研究  16-17
  1.4 三氟化硼乙醚电解质溶液中导电聚合物的制备  17-20
第二章设计思想  20-26
  2.1 选题及其意义  20-21
  2.2 研究思路  21-26
第三章实验部分  26-31
  3.1 药品及仪器  26-27
  3.2 9-(二烃硫基亚叉)芴的合成  27-28
  3.3 聚[9-(二烃硫基业叉)笏]的合成  28-31
    3.3.1 FeCl_3氧化聚合聚[9-(二烃硫基亚叉)芴]  28-29
    3.3.2 电化学氧化聚合聚[9-(二烃硫基亚叉)芴]  29-31
第四章结果与讨论  31-46
  4.1 化合物的合成及表征  31-32
    4.1.1 反应机理  31-32
  4.2 聚合方法的讨论  32-34
    4.2.1 聚合物的表征  33
    4.2.2 核磁  33-34
  4.3 红外光谱  34-37
  4.4 聚合物的光学性能  37-38
  4.5 聚合物的溶解性  38-39
  4.6 PTSF的热稳定性  39-40
  4.7 聚合物的电化学性能  40-45
  4.8 聚合物的分子量  45-46
第五章结论  46-47
问题与展望  47-48
致谢  48-49
参考文献  49-53
附录A  53-54
附录B  54-60

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