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高光敏性TiOPc的制备及光导器件性能的研究

作　者: 王文保
导　师: 李祥高
学　校: 天津大学
专　业: 应用化学
关键词: 酞菁氧钛 合成 光电导性 掺杂 增感作用
分类号: O611.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


本文以钛酸四丁酯和1,3-二亚氨基异吲哚啉为原料合成了高纯度的TiOPc。通过考察反应条件对产物收率的影响得到了最佳合成条件:以邻二氯苯为溶剂, n（酞菁素）:n（钛酸四丁酯）=3:1时,在100～110℃投入钛酸四丁酯,170～175℃反应3h,收率达到91.26%。并通过红外光谱及元素分析对目标产物的组成和结构进行了分析鉴定。本文还研究了TiOPc的光敏化条件。在邻二氯苯/水体系中,当晶型调节温度为60～80℃,晶型调节时间为12h时,采用真空加热干燥制备的Y-TiOPc光电导性最好,V0、Vr、Rd和E1/2分别为1360V, 40V, 30 V.s-1和0.7lx.s; 以邻二氯苯/丁醇体系为晶型调节剂时,TiOPc的光电导性随体系中丁醇的体积含量的增加而提高,完全以丁醇为晶型调节剂时得到的α-TiOPc的光电导性明显要优于完全以邻二氯苯为晶型调节剂时得到的Y-TiOPc,当丁醇的体积含量为100%时得到的TiOPc的光电导性最好,V0、Vr、Rd和E1/2分别为1040V, 140V, 40 V.s-1和1.1lx.s; 以Y-TiOPc为电荷产生材料,CT-191为电荷传输材料,2-丁酮为分散剂, m（TiOPc）:m（PVB）=1:1时,光电器件的光电导性最好,V0、Vr、Rd和E1/2分别为720V, 20V, 10 V.s-1和0.72lx.s。为了提高有机光导体的光电导性,本文还研究了TiOPc/TiO2/AZO三元复合体系的光电导性。分别考察了w（TiOPc）=85%、90%、95%时光电器件的光电导性。研究结果表明,TiO2掺杂对TiOPc/TiO2/AZO三元复合体系有增感作用。当m（TiOPc）:m（TiO2）: m（AZO）=90:4:6时,三元复合体系的光电导性最好,Vr=16V, Rd=14 V.s-1,E1/2=0.64lx.s。

全文目录


第一章 前言  7-8
第二章 文献综述  8-27
  2.1 光导材料的研究与发展  8-9
  2.2 酞菁类化合物  9-15
    2.2.1 酞菁化合物的结构特点及性质  9-10
    2.2.2 酞菁化合物的合成方法  10
    2.2.3 酞菁化合物的应用  10-11
    2.2.4 酞菁化合物的光电性能  11-13
    2.2.5 酞菁氧钛  13-14
    2.2.6 酞菁氧钛的常见晶型调节方法  14-15
  2.3 偶氮化合物  15-18
  2.4 光导电机理  18-21
  2.5 有机光导材料光电性能的影响因素  21-23
    2.5.1 结构  21
    2.5.2 纯度  21-22
    2.5.3 制备因素  22
    2.5.4 分子聚集特性  22-23
  2.6 改善酞菁氧钛光电性能的有效途径  23-24
  2.7 多元复合体系  24-26
    2.7.1 复合体系的研究现状  24-25
    2.7.2 多元体系的复合方法  25
    2.7.3 同类材料之间的复合  25-26
    2.7.4 不同材料之间的复合  26
  2.8 本文的研究工作  26-27
第三章 试验部分  27-32
  3.1 原料及仪器  27-28
    3.1.1 主要原料  27-28
    3.1.2 分析测试仪器  28
  3.2 实验方法  28-32
    3.2.1 原料处理  28
    3.2.2 酞菁氧钛的合成  28-29
    3.2.3 提纯  29
    3.2.4 转型  29
    3.2.5 光电器件的制备  29-31
    3.2.6 光电器件的性能测试  31-32
第四章 结果与讨论  32-59
  4.1 高纯度酞菁氧钛的合成  32-38
    4.1.1 原料及试剂对收率的影响  32-33
    4.1.2 溶剂对收率的影响  33-34
    4.1.3 投料温度对收率的影响  34
    4.1.4 反应物配比对收率的影响  34-35
    4.1.5 反应时间对收率的影响  35-36
    4.1.6 红外分析  36-37
    4.1.7 元素分析  37
    4.1.8 酞菁氧钛的提纯  37-38
  4.2 高光敏性酞菁氧钛的制备  38-52
    4.2.1 晶型对酞菁氧钛光敏性的影响  38-40
    4.2.2 晶型调节温度对酞菁氧钛光电导性的影响  40-42
    4.2.3 晶型调节时间对酞菁氧钛光电导性的影响  42-44
    4.2.4 干燥方式对酞菁氧钛光电导性的影响  44
    4.2.5 分散剂对酞菁氧钛光电导性的影响  44-45
    4.2.6 树脂用量对酞菁氧钛光电导性的影响  45-47
    4.2.7 邻二氯苯/丁醇体系中丁醇体积含量对酞菁氧钛光敏性的影响  47-50
    4.2.8 粒度与光电导性的关系  50
    4.2.9 光电器件电荷产生层形貌分析  50-52
  4.3 三元复合体系  52-59
    4.3.1 TiOPc/ZnO/AZO 三元复合体系  53
    4.3.2 TiOPc/TiO_2/AZO 三元复合体系  53-59
第五章 结论  59-60
参考文献  60-64
发表论文及参加科研情况  64-65
附录  65-77
致谢  77

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 化学元素与无机化合物 > 性质
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