【摘 要】
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聚合度及聚合位置可以被控制的、具有确定分子量的高纯度齐聚噻吩及其衍生物,不仅是研究聚噻吩的“模型"化合物,而且其自身也是一种具有优异光电性能的x电子系共轭化合物,因
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聚合度及聚合位置可以被控制的、具有确定分子量的高纯度齐聚噻吩及其衍生物,不仅是研究聚噻吩的“模型"化合物,而且其自身也是一种具有优异光电性能的x电子系共轭化合物,因此近年来被用作功能性有机材料进行研究。为了研究齐聚噻吩及其衍生物的新性能,开拓其在更广阔领域的应用价值,本文设计合成了一系列齐聚噻吩及其衍生物,分别研究了它们的光、电性能,并在此基础上进一步对它们的电致变色性能和光伏性能进行了尝试性的探索和研究。
本论文中,所设计、合成的齐聚噻吩及其衍生物是：2,2:5,2"-三噻吩(3T)、5,5"-二氰基-2,2:5,2"-三噻吩(DCN3T)、5-醛基-2,2:5,2"-三噻吩(3T-CHO)、2,3,4,5-四噻吩基噻吩(X-T)和2,2:5,2":5",2":5",2"":5"",2""六噻吩(6T)。用质谱、核磁共振、红外光谱和高效液相色谱对所设计、合成齐聚噻吩及其衍生物的结构进行了确认表征。
通过紫外-可见光谱和循环伏安,测定和计算了各个化合物的HOMO、LUMO轨道能级和带隙。利用荧光光度计测定了各个化合物的荧光量子效率。最后对它们的光、电性能进行了分析。在有机盐/有机溶剂体系中,对X-T、DCN3T和6T的电致变色性能进行了研究,发现这三种化合物在电化学掺杂状态,X-T膜的颜色由浅黄色变为浅蓝色,DCN3T膜的颜色由黄色变为天蓝色,6T膜的颜色由黄褐色变为深蓝色,并且颜色变化都具有良好的可逆性。X-T、DCN3T和6T有望作为新型电致变色材料。以ITO玻璃(或柔性PET-ITO)作为基片、利用X-T、3,4,9,10-二萘嵌苯四甲酸二酐(PTCDA)及金属铝组装了p-n异质结光伏器件,对X-T的光伏性能进行了研究,发现X-T柔性光伏器件的光电转换效率为0.17％,X-T硬质光伏器件的光电转换效率为0.24％。
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