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新型共轭高分子的合成及其光电性质的研究

作　者: 张海昌
导　师: 杨文君
学　校: 青岛科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 含蒽聚合物 含三聚芴聚合物 双光子吸收性能 热稳定性以及光学稳定性 电致发光
分类号: O631.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


共轭有机高分子材料在分子传感,非线性光学,有机场效应晶体管,光致发光和电致发光材料中具有广泛的应用,本论文中,我们合成了一些新颖的含蒽或三聚芴的共轭高分子,并研究了它们的双光子吸收、电致发光及热学性质。这些工作包括:1具有热和光稳定性的空穴与电子传输平衡性的新型蓝光聚合物具有重要的研究和实际意义,聚芴是典型的蓝光发射材料,我们的目标是在聚芴的主链或侧链引入不同的功能单元,研究这种多功能基团集成在同一分子链上是否可以提高该聚合物的综合光电性质。我们以三聚芴与苯并呋喃交替共聚物为主链,苯基噁二唑为侧链合成了一种新的蓝光聚合物(PBF-OXD),结果表明,PBF-OXD具有良好的热稳定性,光学稳定性和较高玻璃化转变温度及荧光量子产率。以PBF-OXD为发光层的结构为ITO/PEDOT:PSS/PBF-OXD/Ba/Al器件发出稳定的蓝光(λmax = 434 nm),发光亮度为1400 cd?m-2,最大发光效率为0.95 cd?A-1。这些结果表明,我们设计合成了一个可溶的多功能集成的性能优良的电致蓝光发射材料。2设计并合成具有大的双光子吸收截面的共轭聚合物具有重要的研究和实际意义。聚2,6-蒽基乙烯和含2,6-蒽基乙烯的聚合物的合成是比较困难的,所以对这方面的文献报道较少。我们利用了9,10-二(3,4-二(2-乙基己氧基)苯基)-2,6-二磷脂基蒽和N-辛基-3,6/2,7-二醛基咔唑通过Wittig–Homer反应,成功的合成了两种含有电子给体的聚合物P1和P2。结果表明P1与P2具有较高的荧光量子效率(Φf = 0.85,0.78),每个重复单元的双光子吸收截面分别为840 GM和490 GM,它们的双光子吸收截面明显的高于PAV(210GM),这表明了将供电子基团引入聚合物骨架中,形成D–π–D重复单元,比增加主链的共轭长度对双光子吸收截面的影响更大。3蒽是一种大的芳香环,可以通过空间位阻提高聚合物的刚性以及玻璃化转变温度,蒽同时也是一种功能基团,可以通过聚合以及氧化形成交联聚合物。我们用9,10-二(4-羟基苯基)蒽,双酚A和4,4’-二氯对苯砜进行缩聚,合成了新型的含蒽单元的聚芳醚砜。研究结果显示当双酚A完全被9,10-二(4-羟基苯基)蒽取代时,该聚合物具有较大的玻璃化转变温度(265℃)。该系列聚合物是可溶的,并且可以旋转涂膜。当该聚合物经紫外灯照射并在空气中加热后,可以得到交联聚合物,该聚合物热稳定性得到了提高。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章 绪论  11-27
  1.1 有机电致发光器件研究进展及特点  11-13
  1.2 OLED 的发光机理及表征参数  13-16
    1.2.1 OLED 的发光机理  13-14
    1.2.2 OLED 发光性能的表征参数  14-16
  1.3 蒽类发光材料  16-22
    1.3.1 蒽类小分子发光材料  16-19
    1.3.2 含蒽基团的高分子类发光材料  19-22
  1.4 芴类发光材料  22-27
第二章 实验药品、仪器及试剂处理  27-30
  2.1 实验药品  27-29
  2.2 实验仪器  29
  2.3 试剂处理  29-30
第三章 苯并呋喃/三聚芴交替共聚物的合成及光物理性质  30-43
  3.1 本章设计思想  30-31
  3.2 合成路线  31-32
  3.3 实验操作  32-37
    3.3.1 三聚芴(TF)的合成与表征  32-34
    3.3.2 噁二唑侧链的苯并呋喃的合成(BFO)  34-37
    3.3.3 目标聚合物苯并呋喃/三聚芴交替共聚物(PBF-OXD)的合成  37
  3.4 结果与讨论  37-42
    3.4.1 热性能分析  37-38
    3.4.2 光学性能  38-40
    3.4.3 光电性能  40-42
  3.5 本章小结  42-43
第四章 蒽与咔唑的交替共聚物的合成及其单、双光子吸收的表征  43-58
  4.1 本章设计思想  43-44
  4.2 合成路线  44-45
  4.3 试验操作  45-49
  4.4 结果与讨论  49-57
    4.4.1 线性光学性质  49-52
    4.4.2 非线性光学性质(双光子特性)  52-57
  4.5 本章总结  57-58
第五章 可光交联的含蒽单元的聚芳醚砜的合成与表征  58-67
  5.1 本章设计思想  58-59
  5.2 目标聚合物的分子设计  59
  5.3 试验合成部分  59-60
  5.4 实验结果及讨论  60-66
    5.4.1 特性黏数(intrinsic viscosity number)  60-61
    5.4.2 红外与结构分析  61-62
    5.4.3 热行为分析  62-64
    5.4.4 紫外吸收光谱  64-65
    5.4.5 荧光发射光谱  65-66
  5.5 本章总结  66-67
全文总结  67-68
参考文献  68-72
致谢  72-73
攻读学位期间发表的学术论文目录  73-74

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学 > 高聚物结构理论
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