基于大π-離域體系有機(jī)功能材料的合成及其光電磁性質(zhì)研究.pdf

1、1．首次合成了一類基于平面大π離域分子非那烯(phenalenyl)的聚合物自由基，循環(huán)伏安表明它們具有很好的電化學(xué)可逆性，紫外一可見光譜顯示自由基加強(qiáng)了聚合物的π共軛作用。這些聚合物自由基固體表現(xiàn)出強(qiáng)的順磁性，內(nèi)部自旋之間是強(qiáng)的反鐵磁性耦合，并且具有較弱的導(dǎo)電性(qRT≈10-6 S/m)，屬于有機(jī)磁性聚合物半導(dǎo)體。
　　 2．合成了一類基于非那烯(phenalenyl)的大兀平面發(fā)光分子，這些分子溶液中熒光被嚴(yán)重萃滅，而在固

2、態(tài)中發(fā)出很強(qiáng)的熒光。光譜及單晶結(jié)構(gòu)分析表明，當(dāng)分子內(nèi)引入較大的取代基時(shí)，在溶液中激發(fā)態(tài)能量主要被取代基分子基團(tuán)的運(yùn)動(dòng)消耗了；而在固態(tài)中，由于大的取代基增加分子間距，減弱了分子間相互作用，同時(shí)固態(tài)時(shí)分子基團(tuán)的自由運(yùn)動(dòng)收到抑制，激發(fā)態(tài)非輻射躍遷減弱，輻射躍遷增強(qiáng)。另外又考察了不同取代基對(duì)于固態(tài)發(fā)光的影響，發(fā)現(xiàn)苯基取代基不但可以增加共軛程度，使發(fā)光波長(zhǎng)紅移，而且大大增加了固態(tài)發(fā)光強(qiáng)度，提高了熒光量子效率。
　　 3．通過(guò)采用不同的方法

3、，主要是共價(jià)的方法來(lái)對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行功能化，有效提高了氧化石墨烯在有機(jī)溶劑尤其是非極性溶劑中的分散度。一）采用二茂鐵的酰化功能化氧化石墨烯：二）三苯基硼通過(guò)硼氧鍵功能化氧化石墨烯：三）咪唑類離子液體通過(guò)離子交換功能化氧化石墨烯；四）氧化石墨烯先經(jīng)過(guò)3-羥基丙胺的環(huán)氧開環(huán)后，然后異氰酸苯酯的酯化反應(yīng)，功能化產(chǎn)物作為電子受體與經(jīng)典給體P3HT混合作為有機(jī)光伏活性層，表現(xiàn)出很高的開路電壓(0.74V)：五）通過(guò)碳卡賓的加成反應(yīng)功能化氧化石墨烯

4、，產(chǎn)物在非極性有機(jī)溶劑如鄰二氯苯中的分散度大大增加；六）先通過(guò)有機(jī)金屬試劑(BuLi)加成反應(yīng)，然后再加入不同的偶聯(lián)劑一烷基溴來(lái)控制反應(yīng)產(chǎn)物在有機(jī)溶劑中的分散度。當(dāng)加入非極性烷基溴時(shí)，產(chǎn)物易于分散于非極性有機(jī)溶劑如甲苯、鄰二氯苯；當(dāng)加入極性烷基溴時(shí)，產(chǎn)物易于分散于極性有機(jī)溶劑如N，N．二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和水。功能化產(chǎn)物溶劑熱還原后，約失去一半的功能化基團(tuán)，經(jīng)過(guò)再次循環(huán)上面的BuLi功能化反應(yīng)后，約相同數(shù)量失去的功能化基團(tuán)又連