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文档简介

新型光电多功能材料聚对苯乙炔类 的研究进展,一. 背景 1974年 H. Shirakawa, J. Polym. 4, 1973:460 研制出聚乙炔薄膜。 1977年 H. Shirakawa, A. G. MecDiarmid, A. J. Heeger, etal, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1977:575. 聚乙炔薄膜 导电聚乙炔薄膜 :10-6Scm-1 104Scm-1 开创了导电聚合物领域,1979年 W. P. Su, J. R. Schrieffer, A. J. Heeger, Phys. Rev. Lett. 42, 1979:1698. 提出PA导电载流子的孤子(Soliton) SSH模型, 后发展出极化子(Polaron)模型,给出导电聚合物 中的导电机制的物理图象。,中性孤子:S0 双重态,中性极化子:P0,荷电荷孤子:S 单重态,极化子: P 双重态,双极化子: P2 单重态,聚对苯撑(PPP),CDW Charge Density Wave,聚合物导电图像:在外电场驱动下, S或 P、 P2沿聚合物链或链间传输。,1990年 J. H.Burroughes, D. D. C. Bradley etal, Nature 347, 1990:539 用导电聚合物聚对苯乙炔(聚苯乙烯撑)为发光层,作出三明治型发光二极管LED(Light Emitting Diodes)发黄绿光。,开创了聚合物电致发光(Electroluminescence-EL)领域,光电聚合物的应用 导电:电池电极;导电薄膜等 电致发光(EL):大面积超薄显示屏等 光致发光(PL):激光器等 光伏效应(PV):光敏器件、太阳能电池等 光学非线性(NLO):波导(Wave guide)、光传输器件等 2000年 A. J. Heeger, A. G. Mac Diarmid, H. Shirakawa, 获诺贝尔化学奖。,LED Sheet,LED 显示,荧光屏显示,二PPV家族,1,2,MEH-PPV,PPV,3,4,BuEH-PPV,CN-PPV,2. 共聚和嵌段聚合物 1,2,3,4 软硬段间的共聚,三主要合成方法,前聚物法,A. R. Wessling etal, U. S. Patent 3, 401, 152 (1968),高分子量,周期长,产率低。,分子量低,周期短,产率高。,2. 强碱诱导去卤缩合法,1. 光致发光(PL) 分子 双原子分子的电子吸收光谱 电子光谱的选律: S=0 L=0,1 Frank-Condon原理决定最强吸收峰 发射光谱: 适用于多原子分子,但复杂。,四聚合物发光,聚合物(共轭体系),2. 电致发光(EL),发光层中电子(P-)和空穴(P+)的复合,产生S1和T1态激子(Exciton), 激子跃迁到基态发光,五PPV类材料的研究现状,从理论和实验上研究各种取代基(OR,CN,R,X等)对PPV衍生物光、电特性和有关物理化学性质的影响,通过分子设计和化学修饰研制新的高性能的PPV衍生物。,PPV DMeO-PPV CN-PPV,LUMO,HOMO,2. 改进PPV类材料的制备路线和技术,改进材料功能特性和降低 成本。,3. 选用合适的无机、有机、聚合物材料与PPV类材料制备复合光电 多功能材料,提高材料的功能特性。,4. 用PPV类材料与无机、有机、

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