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《天津理工大学》 2010年
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聚噻吩类共轭高分子化合物的合成与表征

徐桠楠  
【摘要】:聚噻吩类共轭高分子具有重要的应用前景,例如,可用作光伏电池的活性材料制备塑料太阳电池,也可用作电至变色或光致变色材料。提高聚噻吩衍生物的可加工性即可溶性、降低能隙即提高吸收波长是目前研究的重点。 在噻吩环上引入长链取代基是提高聚噻吩衍生物的溶解性的途径。本论文设计并合成了噻吩环上含-NHCH2CH2CH2CH3、-NHCH2CH2OH极性基团噻吩衍生物3-丁氨基甲基噻吩、3-羟乙基氨甲基噻吩,并利用IR、H NMR进行了结构表征。3-溴甲基噻吩是合成3-丁氨基甲基噻吩、3-羟乙基氨甲基噻吩的基本原料,本论文选用正交实验法对3-溴甲基噻吩合成工艺条件进行了研究。结果表明,不同因素对3-溴甲基噻吩选择性的影响强弱次序为:温度反应时间3-甲基噻吩和NBS的摩尔比;在反应温度70℃、反应时间为2h、3-甲基噻吩和NBS的摩尔比为0.9:1时,3-溴甲基噻吩选择性最高,为0.524。 为将C=N引入共轭链,在共轭高分子结构内形成DONOR/ACCEPTOR交替,降低聚合物带隙,论文设计并合成了含C=N基团的噻吩衍生物N,N′-二(噻吩-2-亚甲基)-4,4′-联苯二胺、3,3′-二甲基-N,N′-二(噻吩-2-亚甲基)-4,4′-联苯二胺,并利用IR、H NMR进行了结构表征。 采用化学氧化聚合方法,以3-丁氨基甲基噻吩、3-羟乙基氨甲基噻吩、N,N′-二(噻吩-2-亚甲基)-4,4′-联苯二胺、3,3′-二甲基-N,N′-二(噻吩-2-亚甲基)-4,4′-联苯二胺等为单体,通过自聚和共聚的方法合成了10种聚噻吩类的共轭高分子。测定所合成的聚合物紫外吸收光谱,计算出聚合物的光学禁带宽度;测定荧光光谱,计算了聚合物斯托克斯位移以及荧光量子产率;利用扫描电子显微镜测定聚合物形貌;比较了聚合物溶解性。
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O633.5

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【参考文献】
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