《共軛高分子的限域可控輸運及圖案化納米薄膜製備》是依託北京航空航天大學，由劉歡擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：共軛高分子的限域可控輸運及圖案化納米薄膜製備
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：劉歡
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
共軛高分子納米薄膜是構成有機光電器件的重要組成部分，然而目前的製備方法對薄膜的微觀形態、均勻性和分子有序性難以實現精確調控，直接影響了器件性能的提高。本項目擬在前期仿生纖維浸潤性研究的基礎上，系統研究共軛高分子在多尺度非對稱纖維上的浸潤行為，實現纖維誘導的高分子可控限域輸運和圖案化納米薄膜的大面積製備，並進一步研究圖案化對薄膜光電性質的調控。根據溶劑/纖維/基底的浸潤性匹配原則，選擇並設計共軛高分子；通過調控纖維的微結構參數、表面化學梯度、三維陣列實現對共軛高分子的可控輸運；基於此，通過纖維調控高分子溶液在基底的剪下行為，實現高分子溶液在基底的微區錨定和限域鋪展，有效調控微區限域內的高分子的取向，堆積和結晶行為，製備得到大面積（3英寸）圖案化納米薄膜。本項目將為大面積、低成本製備高效光電轉化器件提供新的思路。
結題摘要
共軛高分子納米薄膜是構成有機光電器件的重要組成部分，目前的製備方法以溶液法為主，包括旋膜法，溶液剪下法等，這些方法很難同時兼顧薄膜大面積均勻性和微觀分子有序性，直接影響了器件性能。本項目在前期仿生纖維浸潤性研究的基礎上，系統研究了共軛高分子在纖維及其陣列上的動態浸潤行為，實現了纖維誘導的高分子溶液的可控限域輸運，製備得到有序的圖案化納米薄膜，基於此構築了系列高性能的有機薄膜器件。系統研究了纖維及其陣列的動態浸潤行為及物理化學機制研究，提出了外壓下可以穩定高效操控液體的錐狀聚合物纖維體系，揭示了纖維彈性是操控液體的重要參數。針對高分子溶液的可控輸運，原位檢測了纖維誘導下的成膜過程中三相接觸線的錨定、鋪展和收縮的行為，利用纖維實現了對三相線的精確調控。基於此，製備得到大面積均勻且高度取向的DPPDTT以及DPPBT的聚合物納米薄膜，並構築了高效的有機薄膜場效應電晶體器件。同時，利用纖維誘導還可以實現對銀納米線的大面積取向，基於此構築得到各向異性導電的透明柔性電極。此外，該方法在零維納米粒子的可控輸運方面也展示出優勢，利用纖維誘導，可製備得到超光滑的圖案化量子點薄膜，可用於構築高性能的QLED器件。本項目將為大面積、低成本製備高效光電轉化器件提供新的思路。
