外场（溶剂，电场）对共轭高分子构象的影响

【摘要】基于共轭聚合物的光电器件是未来的发展趋势，而如何提高器件迁移率是众多研究者关注的问题。有序结构被认为是载流子主要的传输通道，故形成有序结构或者聚集态结构是能够提高器件迁移率的重要方法。高分子作为一种软物质，有弱刺激强响应的特点，在外场（溶剂场，电场）的刺激响应下，共轭聚合物构象会发生很大的改变，而构象的改变将会完全改变材料体系的光物理性质和电子结构。本论文主要研究如何通过外场（溶剂，电场）诱导形成有序结构或者聚集态结构，归根到底就是外场对共轭高分子链构象的影响。溶剂场的研究非常重要，这是由于高分子薄膜均由溶液加工而来，溶液的状态将直接影响薄膜的形貌，进而影响器件性能，所以对于共轭聚合来说溶剂的选择十分重要。我们用不同比例的良溶剂和不良溶剂配制PFO（聚(9，9-二辛基芴)）溶液，研究发现PFO在不同比例混合溶剂下的光谱特征表现不同；PFO的特殊构象—β构象的含量随溶剂溶度参数的不同有所变化；PFO的聚集状态也有变化，具体表现为当三氯甲烷和乙醇的比例为2:8时，PFO链形成了规则的小微晶；所以混合溶剂可以诱导共轭聚合物PFO从无序链构象到形成有序结构，同样混合溶剂诱导共轭聚合物P3HT分子链也可以得到同样的结论。溶液场，温度场对共轭聚合物影响的研究较多，而电场对其影响的研究几乎为空白，但是具有方向性的电场对高分子的影响作用不容忽视。电场甚至可以诱导出溶液和薄膜所不能达到构象。我们选择不同极性的共轭聚合物，包括：非极性聚合物PFO，和极性聚合物MEH-PPV分别研究电场对其链构象的影响，研究发现电场使非极性聚合物PFO的链构象发生改变，即随电场强度的增加，β构象含量有微弱的增加；对于极性较强的共轭聚合物MEH-PPV，在电场诱导下其聚集减少，并且分子链沿电场方向微弱取向。这说明极性聚合物在电场的作用下有更加明显的作用。
【作者】黄希南；
【导师】陆丹；
【作者基本信息】吉林大学，高分子化学与物理，2014，硕士
【关键词】高分子链构象；混合溶剂；电场；有序；

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