研究目的
通过研究溶剂混合物中的预组装聚集体及其使用表面活性剂的分散,优化P3HT在水性胶体中的链内有序性。
研究成果
通过使用CF:DCM混合溶剂中的预组装聚集体,P3HT在水性胶体中的链内有序度显著提高,且分散性与胶体性质之间存在强相关性。PCBM的存在会进一步异常增强链内有序度。原子力显微镜显示薄膜的形貌变化表明,聚集体特性可以调控胶体和薄膜性质。未来的工作应聚焦于详细机制及更广泛的溶剂/表面活性剂变化研究。
研究不足
该研究仅限于特定的溶剂混合物(CF:DCM)和表面活性剂(SDS);胶体形成的机制以及PCBM在增强链内有序性中的作用尚未完全明确。潜在的优化方向包括探索其他溶剂、表面活性剂及浓度组合。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用紫外-可见吸收光谱、动态光散射、zeta电位测量和原子力显微镜技术,探究P3HT及P3HT:PCBM的聚集体分散体系与水相胶体。制备方法包括快速注射法与慢速界面生长法制备聚集体,以及微乳液法形成胶体。
2:样品选择与数据来源:
使用特定分子量与区域规整度的P3HT、PCBM、溶剂(氯仿、二氯甲烷)及表面活性剂SDS。样品在不同氯仿/二氯甲烷体积比条件下制备。
3:实验设备与材料清单:
设备包含分光光度计(Perkin-Elmer Lambda 45)、DLS仪器(Malvern Zetasizer Nano ZS)、AFM(AFM Workshop的TT-AFM)、注射泵及标准实验室玻璃器皿。材料包括P3HT、PCBM、SDS、氯仿、二氯甲烷和超纯水。
4:5)、DLS仪器(Malvern Zetasizer Nano ZS)、AFM(AFM Workshop的TT-AFM)、注射泵及标准实验室玻璃器皿。材料包括P3HT、PCBM、SDS、氯仿、二氯甲烷和超纯水。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过向P3HT/氯仿溶液注入二氯甲烷或采用界面生长法制备聚集体分散体系;将分散体系加入SDS溶液后经超声处理与加热除溶剂形成胶体。对稀释样品及薄膜进行紫外-可见、动态光散射和原子力显微镜测量。
5:数据分析方法:
通过紫外-可见光谱计算吸光度比值(Rabs)与聚集程度,动态光散射获取粒径分布,zeta电位测量及原子力显微镜图像(使用Gwyddion等软件)进行形貌分析。
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获取完整内容-
Spectrophotometer
Lambda 45
Perkin-Elmer
Measuring UV/Vis absorption spectra of samples.
-
Dynamic Light Scattering Instrument
Nano ZS
Malvern
Measuring particle size distributions and zeta potentials.
-
Atomic Force Microscope
TT-AFM
AFM Workshop
Imaging surface morphology and structural motifs of films.
-
Syringe Pump
Controlled addition of solvents in interfacial growth method.
-
Water Purification System
Milli-Q Direct 8
Millipore
Producing ultra-pure, low conductivity water.
-
Refractometer
Abbé refractometer
Measuring refractive index of solvent blends.
-
Viscometer
Cannon-Fenske viscometer
Measuring viscosity of solvent blends.
-
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