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林进义副研究员课题组在聚芴材料研究成果-超分子凝胶化
 添加时间:2017/06/06 发布: 管理员
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随着第三代共轭聚合物的兴起,杂原子取代是制备多功能高性能共轭聚合物的重要途径。相比于C,H,O原子,杂原子,如氮、磷、硫等,在芳环取代中伴有孤对电子,而孤对电子存在使分子链间存在丰富的弱作用,为通过超分子方法调控材料的光电性能提供可能。通过PFO的氮杂原子化制备了一类新型氮杂聚合物,PF8-co-DAF8(Macromolecular Rapid Communication 2016, 37, 1807.)。林进义副研究员课题组通过与帝国理工学院和牛津大学Donal D. C. Bradley和Paul N. Stavrinou合作,系统研究了氮原子的引入对聚合物电子结构、能级结构的影响,通过与PFO相对比,研究氮杂类聚合物自组装行为,氮原子引入可以改变芴单体单元的分子内苯环结构的键能键角,从而抑制了芴单元间的共平面排列,使聚合物呈现较高的热稳定性;同时氮原子的引入,降低了聚合物HOMO/LUMO能级,有利于提高材料的电子注入能力;在室温下在甲苯等低极性溶剂中可以得到凝胶,较PFO具有更好的凝胶能力。通过核磁、紫外荧光测试,有效论证了PF8-co-DAF8与PFO各异的聚集形态,

主要归因于杂原子化使分子链间形成C-H…N氢键作用,使PF8-co-DAF8呈现各异的聚集行为; PF8-co-DAF8分子链间的C-H…N氢键作用,使分子链产生聚集作用,产生较强的绿光带发射源,进一步验证聚芴体系绿光的聚集机制;以20%共聚比例的PF8-co-DAF8作为发光层制备PLEDs,凝胶结构的薄膜呈现深蓝光发光,非凝胶结构的薄膜为天蓝光发射,均呈现良好的光谱稳定性,证明了分子链间形成的聚集空间网络结构将有利于提高光谱稳定性,进一步论证了超分子功能化可以有效提高和丰富聚芴半导体的光电特性。该项工作近期发表在国际材料学方面的权威学术期刊J. Mater. Chem., 2017, DOI: 10.1039/C7TC01541K。

该系列工作得到了科技部973计划(2015CB932200)、国家自然科学基金委(21504041)、江苏省先进生物与化学制造协同创新中心留学基金(SICAM Fellowship)等项目的资助和支撑。

文章链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/tc/c7tc01541k#!divAbstract


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