熒光探針聚合物微凝膠及聚合物太陽能電池材料.pdf

1、本論文主要由兩部分構成，其中第一部分為“一種帶有新型熒光探針的環(huán)境敏感性微凝膠的合成與表征”，第二部分敘述了“一系列共軛聚合物太陽能電池材料的合成與表征”。 (1)熒光探針法以其靈敏度高、時間響應范圍寬、非破壞性等特點在科學研究中得到廣泛的關注，本論文以熒光探針法對環(huán)境敏感性高分子凝膠的相行為進行了研究。 首先通過能發(fā)射熒光的硫酸原黃素和帶有雙鍵的丙烯酰氯反應得到一種新型的熒光探針分子methacrylamide pro

2、flavine(MAPF)；利用無皂乳液聚合的方法合成了帶有熒光探針分子MAPF的溫度敏感性高分子微凝膠Poly(MAPF-co-NIPAM-co-MBAAm)(PMN)和pH值、溫度雙敏性高分子微凝膠Poly(AA-co-MAPF-co-NIPAM-co-MBAAm)(PAMN)，并采用紅外光譜(IR)，核磁共振譜(<'1>H-NMR)，紫外一可見光譜(UV-Vis)，掃描電子顯微鏡(SEM)等表征手段對單體MAPF和聚合物凝膠PMN

3、、PAMN的結構分別進行了表征。 然后利用以共價鍵形式結合到環(huán)境敏感性微凝膠上的熒光探針MAPF來研究微凝膠水溶液的性質并對其進行熒光光譜分析?？疾炝瞬煌瑴囟认聨в袩晒馓结樀腜MN的熒光強度，發(fā)現隨著溫度的升高，其熒光強度呈現出先基本不變然后驟降最后又趨于平穩(wěn)的過程，明確指示出了聚合物凝膠的最低臨界溶脹溫度(lower critical swelling temperature，LCST)，而且其最大熒光發(fā)射波長λ<'max><

4、,em>隨著溫度的升高，向長波長方向移動。同時通過熒光強度的變化研究了具有溫度和pH值敏感性的凝膠PAMN，發(fā)現其在pH值為3時熒光性質不僅隨著溫度的變化發(fā)生了一個熒光強度先基本保持不變然后驟升最后又趨于平穩(wěn)的過程，并且其熒光強度也隨著pH值的變化而變化，反映了體系中高分子凝膠的構象隨pH值發(fā)生了變化。因此通過檢測探針的熒光強度變化可對環(huán)境敏感性高分子微凝膠周圍微環(huán)境的改變及其相行為進行研究。 (2)除此之外，本文還介紹了近年來

5、有機太陽能電池的研究背景，對其主要特點、工作原理、性能參數、電池結構及發(fā)展前景做了簡要的綜述。在聚合物太陽能電池材料合成中，得到了包括咔唑類、噻吩類、三苯胺類3個系列共13種聚合物，并運用核磁共振譜(<'1>H-NMR)、熔點測試、紅外光譜(IR)、紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)、凝膠滲透色譜(GPC)、熱重分析(TG)、熒光光譜(FL)對所得聚合物的化學結構、分子量、熱性能和光性能進行了表征。在以咔唑為主鏈的共軛聚合物PCaV、P

6、BC、PBT和PBF(化學結構式見Scheme 2-2)中，用UV-Vis吸收光譜確定了各個聚合物的帶隙，其中PBT的帶隙最小，PCaV的最大熒光發(fā)射波長最長，PBT的熒光量子效率最高，PCaV的分子量最高，PBC的熱穩(wěn)定性最好；在噻吩類聚合物PTO、PTM和。PTP(化學結構式見Scheme 2-4)中，PTP和PTM的帶隙最小，PTP的熒光最大發(fā)射波長最長；在三苯胺類聚合物：PNB、PNT、PNF、PNP、PNM和PNO(化學結構式