并三噻吩類羧酸的微區(qū)結(jié)構(gòu)及其性能研究.pdf

1、噻吩類化合物因其具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，易于被操控，尤其在染色化學(xué)、現(xiàn)代藥物設(shè)計、電子和光電子裝置、生物診斷、自組裝超分子結(jié)構(gòu)和傳感裝置等方面得到廣泛的應(yīng)用而成了人們關(guān)注的焦點。在噻吩類化合物中，二噻吩并噻吩(簡稱并三噻吩)在其噻吩環(huán)上有三個硫原子，是富有電子的種類，使得并三噻吩具有非常好的電子給體特性，因此含并三噻吩的衍生物在光學(xué)和電學(xué)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。研究結(jié)果已經(jīng)表明：有機光電子裝置的性能不僅與單個分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)而且還依靠于

2、基底上所有分子的自組織結(jié)構(gòu)。因此，對于并三噻吩類衍生物的微區(qū)結(jié)構(gòu)及其性能之間關(guān)系的研究，為進一步利用這類材料制作高性能的有機光電子器件、有機場效應(yīng)管等方面提供重要的實驗數(shù)據(jù)和有價值的新思路。本論文主要涉及以下三方面的研究工作： 一、兩種并三噻吩類羧酸成膜性能的AFM研究 利用蒸發(fā)溶劑的方法在不同基底上構(gòu)筑二噻吩并[3，2-b:2’，3’-d]噻吩二羧酸和二噻吩并[2，3-b:3'，2'-d]噻吩二羧酸的自組織薄膜，并利用

3、原子力顯微鏡(AtomicForce Microscopy，AFM)對其成膜性能進行研究。通過對并三噻吩類羧酸成膜條件的探索，為進一步制備理想的薄膜結(jié)構(gòu)提供一定的技術(shù)支持。 二、兩種并三噻吩類羧酸的微區(qū)結(jié)構(gòu)及其性能研究 利用蒸發(fā)溶劑的方法制備了二噻吩并[3，2-b:2’，3’-d]噻吩二羧酸和二噻吩并[2，3-b:3’'2‘-d]噻吩二羧酸的自組織薄膜。利用原子力顯微鏡(Atomic ForceMicroscopy，AF

4、M)研究了兩種化合物分子在基底上的排列方式，發(fā)現(xiàn)二噻吩并[3，2-b:2'，3'-d]噻吩二羧酸在云母基底上以一定角度取向排列，而二噻吩并[2，3-b:3'，2'-d]噻吩二羧酸單分子層在云母基底上以“平臥”式排列。結(jié)合紫外可見(Ultra Violet-Visible，UV-Vis)吸收光譜、熒光光譜(photoluminescence，PL)和導(dǎo)電原子力顯微鏡(Conductive Atomic Force Microscopy，C

5、-AFM)對其光學(xué)和電學(xué)性能進行研究，結(jié)果表明在基底上形成J-聚集體的二噻吩并[3，2-b:2'，3'-d]噻吩二羧酸比二噻吩并[2，3-b:3',2'-d]噻吩二羧酸的微區(qū)電導(dǎo)大三個數(shù)量級以上，在基底上的不同聚集結(jié)構(gòu)和取向是導(dǎo)致兩種分子微區(qū)電導(dǎo)巨大差異的主要原因。三、二噻吩并[3，2-b:2'，3'-d]噻吩-2-羧酸的微區(qū)結(jié)構(gòu)及性能研究 利用蒸發(fā)溶劑的方法制備了二噻吩并[3，2-b:2'，3'-d]噻吩-2-羧酸自組織薄膜。