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对原位合成的导电聚噻吩进行复杂的光学与热学研究
摘要： 采用原位化学氧化聚合法在水溶液中合成了一系列导电聚噻吩（PTh）样品。通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和热重-差热分析技术对优化合成的样品进行了表征。同时利用紫外-可见光谱研究了所有合成聚合物样品的复光学参数。合成的聚合物样品在220-280 nm范围内出现吸收峰，光学带隙为5.06-5.24 eV。当噻吩与FeCl3的化学计量比为70:30（重量比）时，样品在280 nm处的最大光学电导率达到5.9739×10? S·cm?1。实验结果表明，噻吩与FeCl3化学计量比为70:30（重量比）的导电PTh样品其热学和光学性能可显著提升。该导电PTh合成样品优异的复光学特性证实了其在光电器件中的应用潜力。
关键词： 热分析、复杂光学性质、聚噻吩
更新于2025-11-19 16:56:35
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基于共轭聚合物络合的Ti、V和Zn金属氧化物在可见光催化下的含时密度泛函理论与实验研究
摘要： 密度泛函理论（DFT）与含时（TD）-DFT研究表明，通过将过渡金属氧化物（TMOs，包括Ti、V和Zn的氧化物）与共轭聚合物聚噻吩（PTh）复合，可显著改变其光学性质。采用化学氧化聚合法合成了TMO纳米结构及其聚合物复合物。通过红外光谱（IR）、X射线衍射图谱（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）和场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）等形貌分析手段，证实了TMO表面包覆PTh及样品的纳米级特性。研究发现所制备样品具有可见光驱动光催化活性?；赑Th与TMO前沿轨道的相对排布解释了复合物的敏化机制，并根据电子特性判定PTh对三种金属氧化物均为高效光敏剂。由于PTh的最高占据分子轨道（HOMO）恰好位于三种TMO带隙之间，促进了电子从给体（PTh）向受体（TMO）的转移。吸收光谱的显著红移及Tauc图计算得出的光学带隙减小，证实复合物较裸材料带隙明显降低。等电子密度图表明PTh-TMO复合物为给体-受体体系，分子间电荷转移量则量化了电子从PTh（给体）向TMOs（受体）的转移过程。
关键词： 共轭聚合物、TD-DFT、可见光、金属氧化物、DFT、光催化、聚噻吩、带隙调控
更新于2025-11-14 17:04:02
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基于EDOT和苯基噻吩衍生物的共聚物薄膜的电致变色与电化学性能
摘要： 聚(3,4-乙烯二氧噻吩-co-3-苯基噻吩)(P(EDOT-co-3PT))与聚(3,4-乙烯二氧噻吩-co-3-(4-氟苯基)噻吩)(P(EDOT-co-FPT))分别在1.62 V和1.95 V电压下电聚合。研究者考察了单体比例为1:1的共轭共聚物尚未发表的光谱电化学及电致变色性能，发现-1.0至2.0 V的电位范围适用于该器件在蓝色至紫色（P(EDOT-co-3PT)与P(EDOT-co-FPT)）间的工作状态。测得最大透光率差值(Δ% T)分别为8.24%和10.37%，氧化还原时间差为2.14秒和2.94秒。这些共聚物的带隙能量低于其原始均聚物（约1.4 eV）。
关键词： 光谱电化学、电化学、电致变色、共聚物、聚噻吩
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于聚噻吩-PCBM的全有机电致变色器件：快速且灵活
摘要： 本文报道了一种采用聚噻吩和PCBM作为活性材料、塑料为基底的快速灵活全有机电致变色器件，该器件还展现出极佳的功率效率。通过开关速度、着色效率、颜色对比度和循环寿命等参数，证实该器件在电致变色性能上有可量化的提升。研究采用拉曼光谱和紫外-可见光谱进行光谱分析，确立了基于偏压诱导氧化还原切换的机制来解释性能提升的原因。该器件仅需±1V微小偏压即可在品红色（关闭态）与透明态（开启态）间切换，实现50%的光学调制率和91%的吸光度切换对比度。器件表现出超过2500秒和250个循环的优异稳定性，响应时间仅数百毫秒。其高达321 cm2/C的着色效率使该器件成为已报道的P3HT基电致变色器件中性能最优者之一。
关键词： PCBM、电致变色、聚噻吩、柔性器件、有机电子学
更新于2025-09-23 15:22:29
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含芘基团通过刚性及柔性间隔基连接的新型噻吩单体与聚合物的设计、表征及其光学与光物理性质
摘要： 本文报道了三种新型噻吩单体的合成，这些单体通过柔性寡聚乙二醇（OEG）间隔基与芘基团相连：其中T1的氧原子位于芘的α位，T2的氧原子位于芘的β位，T3则采用刚性乙炔间隔基。这些单体以市售3-溴-4-甲基噻吩为原料简便制备，并通过核磁共振谱和质谱进行了表征。单体T2在344 nm处显示吸收带，在375 nm处呈现典型的1-芘甲基衍生物强"单体"发射带。此外，T1和T3因芘取代基（分别为芘α位的供电子氧原子和延长的共轭长度）显示出红移的吸收带（352 nm和384 nm）。这些化合物在360-480 nm范围内呈现宽泛的"单体"发射带且无激基缔合物。由这些单体获得均聚物（OHP1、OHP2和OHP3）具有部分溶解性，其量子产率和寿命等光物理性质得到表征。齐聚物OHP1和OHP3的发射光谱在~500 nm处显示发射带，这源于共轭聚噻吩主链而非芘-芘分子内相互作用。
关键词： 芘，聚噻吩，光学性质，荧光
更新于2025-09-23 15:22:29
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共轭聚合物/富勒烯体异质结微球中空穴传输能力的显著增强
摘要： 体异质结（BHJ）策略要求通过双连续电荷传输层形成具有大面积给体-受体界面和高载流子迁移率的形貌。本文报道采用气相扩散法，由无规聚己基噻吩（rra-PHT）/苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）混合物制备出结构明确的体异质结微球。电化学氧化表明，与未形成微球形貌的rra-PHT/PCBM混合溶液铸膜相比，该BHJ微球因空穴传输性能增强而产生更多PHT阳离子物种。该微球的光电导率和电化学稳定性达到甚至超过无规P3HT不规则聚集体铸膜的水平。
关键词： 聚噻吩，体异质结，微球，电化学，富勒烯
更新于2025-09-23 15:22:29
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新型噻吩基液晶导电聚合物的合成与性能
摘要： 合成了侧链型液晶聚噻吩，并研究了介晶单元对聚合物结构和电子性能的影响。采用偏光热台光学显微镜和差示扫描量热法研究了聚合物薄膜的液晶特性，利用X射线衍射法探究了磁场对单体和聚合物的影响。
关键词： 聚噻吩，导电聚合物，液晶，X射线衍射，磁场
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于苯胺和噻吩的聚合物修饰电极：表征及其作为传感器的可能应用
摘要： 采用滴涂法，以我们先前合成并报道的苯胺与噻吩或苯胺与3-烷基噻吩共聚物对不锈钢和铂电极进行系统修饰?；谡庑┎牧系挠τ们熬?，使用几何面积为0.07 cm2的铂或不锈钢圆盘作为电极基底，通过电化学（循环伏安法CV，在不同电解液中）、形貌及拉曼表征研究了电极/聚合物体系，所用聚合物涂层包括聚[4-(2-噻吩)苯胺]（PTANI）、聚[4-(3-甲基-2-噻吩)苯胺]（PTANIr1）和聚[4-(3-己基-2-噻吩)苯胺]（PTANIr2）。将相应聚合物的四氢呋喃悬浮液过滤后，取各聚合物可溶部分滴涂于电极表面，每滴间待溶剂挥发直至完全覆盖电极。通过在1.0×10?3 mol/L NaF溶液（含0.05 mol/L LiClO?支持电解质）中进行循环伏安法n/p型掺杂研究，发现仅Pt|PTANI电极呈现p型掺杂过程，适用于阴离子去除或此类物质的分析传感器；而PTANIr1和PTANIr2可作为荧光传感器；PTANIr2体系在钢和铂电极上均无p/n型掺杂过程，使其成为金属腐蚀抑制的优良候选材料——因其对电位变化高度稳定且不破坏沉积的聚合物膜。
关键词： 聚噻吩、聚[4-(2-噻吩)苯胺]、聚[4-(3-己基-2-噻吩)苯胺]、聚[4-(3-甲基-2-噻吩)苯胺]、聚苯胺、修饰电极
更新于2025-09-23 15:21:01
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对比共混物与嵌段物：合成部分氟化二嵌段聚噻吩共聚物以研究光学和形貌特性的热稳定性
摘要： 活性共混层的微观结构已被证明是影响有机太阳能器件性能的关键因素。嵌段共聚物为调控太阳能电池共混物中活性层微观结构提供了潜在途径。本研究探究了聚(3-辛基-4-氟噻吩)与聚(3-辛基噻吩)嵌段共聚物(F-P3OT-b-P3OT)主链氟化的影响。通过Kumada催化剂转移聚合(KCTP)条件下的顺序单体加成法，制备了两种不同嵌段长度的共聚物。我们将该嵌段共聚物的表现与相应均聚物共混物进行对比，发现两类体系中氟化链段均主导着紫外-可见吸收、分子振动光谱特征及热学行为。对于嵌段共聚物体系，非氟化链段会轻微抑制高氟化链段的聚集。但原位变温拉曼光谱显示，嵌段共聚物的分子内有序性比相应共混物具有更高的热稳定性，表明这类材料可能有助于提升基于类似体系的有机光伏活性层的热稳定性。
关键词： 氟化、共轭嵌段共聚物合成、微相稳定化、聚噻吩、温度依赖性拉曼光谱
更新于2025-09-22 13:12:30
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具有供体主链-受体侧链结构的D-A聚合物用于有机太阳能电池
摘要： 我们报道了一种新型供体(D)-受体(A)聚合物——聚(3-(([2,2':5',2''-三噻吩]-3-基-5,5"-二基)亚甲基)-1-(2-辛基十二烷基)吲哚啉-2-酮)(PTIBT)的设计、合成与性能。该聚合物采用供体主链和受体侧链结构(Type II D-A聚合物)，作为有机太阳能电池(OSCs)的供体材料，有别于传统供体与受体单元均位于主链的Type I D-A聚合物。PTIBT由噻吩供体单元构成主链，侧链含吲哚啉-2-酮受体单元，通过三步反应便捷合成。该聚合物具有7.70的高介电常数，有利于活性层中激子的扩散与解离。相较于同类Type I D-A聚合物，PTIBT还表现出更低的HOMO能级(-5.41 eV)和更宽的带隙(1.80 eV)。在有机薄膜晶体管(OTFTs)中，PTIBT展现出典型p型半导体特性，空穴迁移率最高达1.81×10?2 cm2V?1s?1。当PTIBT与ITIC分别作为供体和受体形成共混活性层时，最佳器件表现出15.19 mAcm?2的短路电流密度(JSC)、0.66 V的开路电压(VOC)和0.57的填充因子，最终获得5.72%的功率转换效率(PCE)。
关键词： 介电常数，新型D-A聚合物给体，聚噻吩，有机太阳能电池，非富勒烯受体
更新于2025-09-19 17:13:59