含联苯结构的超支化电致发光聚合物的合成与性能研究

含联苯结构的超支化电致发光聚合物的合成与性能研究

论文摘要

通过A2+B4的合成路线制备了系列含联苯结构单元的部分共轭型超支化聚合物,其中的刚性荧光共轭链段和柔性非共轭链段通过醚键连接,交替排列于聚合物的骨架中。通过红外光谱、核磁共振谱和元素分析的方法对单体和聚合物的结构进行了表征;借助于热失重分析、示差扫描量热分析等手段对聚合物的热性能进行了表征。采用原子力显微镜(AFM)对聚合物所成膜的表面形貌进行了表征。对一代聚合物的空间构型计算结果表明,该类聚合物呈三维的空间结构,不同于全共轭型超支化聚合物的二维平面构型。文中采用红外光谱方法,定性表征了不同反应条件下,如不同A/B比例、不同反应温度、不同共轭单体类型,合成的超支化聚合物的端基组成,并详细研究了反应条件对聚合物端基组成的影响规律。研究发现,聚合物的端基构成对聚合物的分子量、玻璃化转变温度、热稳定性和溶解性都有很大影响。具有高的极性端基比例的聚合物具有较高的分子量,较高的玻璃化转变温度和较好的热稳定性,但同时其溶解性和成膜性将会有所下降。通过荧光光谱仪对聚合物的荧光性能进行了表征,研究了不同单体配比、不同浓度、不同温度、不同激发波长下聚合物的荧光性能;测定了聚合物的荧光量子效率。通过循环伏安法对聚合物的电化学性能进行了表征;制备了双层结构的LED器件,其结构为:ITO/PEDOT(30nm)/HP1D(80nm)/Ca(15nm)/Al(150nm),并对其性能进行了测试。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 文献综述
  • 1.1.1 聚合物的电致发光
  • 1.1.1.1 有机电致发光现象的发现及其特点
  • 1.1.1.2 聚合物的发光机理
  • 1.1.1.3 发光聚合物的特点及其分类
  • 1.1.2 聚合物电致发光器件
  • 1.1.2.1 聚合物电致发光器件的结构
  • 1.1.2.2 聚合物电致发光器件的性能评价
  • 1.1.2.3 聚合物电致发光器件的制备工艺
  • 1.1.2.4 聚合物电致发光器件的稳定性
  • 1.1.3 超支化电致发光材料
  • 1.1.3.1 超支化高分子的分子结构和性能特点
  • 1.1.3.2 超支化高分子的表征参数
  • 1.1.3.3 超支化高分子的合成方法
  • 1.1.3.4 超支化高分子的端基改性
  • 1.1.4 聚合物电致发光材料的展望
  • 1.2 本课题的目的意义
  • 1.3 本课题的研究内容和研究目标
  • 1.3.1 研究内容
  • 1.3.2 研究目标
  • 1.4 拟定的实验方案及预期的结果
  • 1.4.1 拟定的实验方案
  • 1.4.2 预期达到的效果
  • 1.5 本论文的创新点
  • 1.6 实施方案所需条件
  • 第二章 实验部分
  • 2.1 引言
  • 2.2 原料来源及处理方法
  • 2.2.1 原料来源
  • 2.2.2 试剂处理
  • 2.3 仪器与表征方法
  • 2.4 单体和聚合物的合成
  • 2.4.1 单体及超支化聚合物HP1的制备
  • 4)的制备'>2.4.1.1 四官能度单体对甲苯磺酸季戊四醇酯(B4)的制备
  • 2)的制备'>2.4.1.2 4,4’-二羟基苯乙烯基-4,4’-联苯(A2)的制备
  • 2.4.1.3 超支化聚合物HP1的制备
  • 2.4.2 HP2的合成
  • 2’)的合成'>2.4.2.1 单体4.4’-(p-二亚苯基-1,2-二乙烯基)-二苯酚(A2’)的合成
  • 2.4.2.2 超支化聚合物HP2的合成
  • 2.5 膜的制备及光物理性能测试的条件
  • 2.5.1 用于原子力观察及光物理性能测试的膜的制备
  • 2.5.2 光物理性能测试的溶液的配置
  • 2.6 聚合物发光二极管的制备
  • 第三章 结果与讨论
  • 3.1 单体及聚合物的结构表征
  • 4)的结构表征'>3.1.1 四官能度单体对甲苯磺酸季戊四醇酯(B4)的结构表征
  • 2)的表征'>3.1.2 4,4-二羟基苯乙烯基-4,4’-联苯(A2)的表征
  • 3.1.3 超支化聚合物HP1的表征
  • 2’的表征'>3.1.4 单体A2’的表征
  • 3.1.5 超支化聚合物HP2的表征
  • 3.1.6 超支化聚合物的端基分析
  • 3.2 聚合物的空间构象表征
  • 3.3 超支化聚合物HP1的分子量及其分布的研究
  • 3.3.1 单体配比对分子量的影响
  • 3.3.2 反应温度对聚合物分子量的影响
  • 3.4 超支化聚合物的溶解性和成膜性能研究
  • 3.5 超支化聚合物热性能的研究
  • 3.5.1 HP1热性能的研究
  • 3.5.2 HP2热性能的研究
  • 3.6 超支化聚合物光谱性质的研究
  • 3.6.1 超支化聚合物HP1D的吸收光谱和发射光谱
  • 3.6.2 不同单体配比的聚合物的荧光光谱
  • 3.6.3 在不同波长的激发光下聚合物的荧光光谱
  • 3.6.4 荧光强度随溶液浓度的变化
  • 3.6.5 温度变化对荧光强度的影响
  • 3.6.6 紫外光照射时间对荧光强度的影响
  • 3.7 超支化聚合物的荧光量子效率
  • 3.8 聚合物的电化学性质的研究
  • 3.9 发光二极管的性能研究
  • 第四章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 研究成果及发表的学术论文
  • 作者简介和导师简介
  • 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书
  • 相关论文文献

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