《新型σ-π共軛聚矽氮烷的設計合成及光電性能研究》是依託濟南大學，由顏梅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型σ-π共軛聚矽氮烷的設計合成及光電性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：顏梅
- 依託單位：濟南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
設計合成新型共軛體系聚矽氮烷，系統研究分子鏈結構與材料性能的構效關係對矽基共軛聚合物光電材料的研究與套用具有重要意義。本項目從選擇單體出發，採用計算機模擬和實驗相結合的手段，提出了將富電子基團（炔基、芳基、芳胺基等）引入到聚矽烷主鏈中，構築基於剛性共軛單元和Si-N柔性鏈結構交替的σ-π共軛聚矽氮烷這一新的分子設計思路，合成一系列新型σ-π共軛聚矽氮烷小分子、齊聚物及線性聚合物，研究材料在溶液和固體狀態下的光電性能。從聚合物分子結構對光物理和電化學性能的影響關係入手，闡明新型材料結構與性能相關性的機制，揭示分子結構與光電性能間的構效關係；根據結構與性能的相關性對分子結構進行再最佳化設計，達到通過分子鏈結構進行光電性能調控的目的。該項工作的順利完成為設計合成新型σ-π共軛聚矽氮烷光電材料奠定理論基礎，為發展新型有機光電功能材料開闢一條新的可行途徑，對有機矽光電材料的研發及套用具有重要意義。
結題摘要
本項目主要研究了新型的基於σ-π共軛體系的聚矽氮烷的合成及其光電性能。從分子結構設計以及合成路線的設計出發，通過不同的縮聚、反應將富電結構單元（炔基、胺基、芳基、芳類雜環等）引入到矽烷聚合物體系中，首先設計合成了主鏈含炔基共軛結構的主要合成中間體；在此基礎上設計合成了一系列的主鏈含炔基、芳基、芳胺基等共軛結構單元的σ-π共軛分子體系，包括有機小分子化合物、具有不同共軛長度的齊聚物以及線性聚合物等；系統研究了它們在溶液和固體狀態下的光電性能，結合量子化學理論計算，探討了主鏈共軛體系及側鏈取代基團等分子結構因素對最大吸收波長、最大發射波長、螢光量子效率、三階非線性光學係數等光物理性能以及氧化還原電位等電化學性能的影響，建立了結構和性能間的相互關係；並通過進一步最佳化分子結構設計，篩選出具有優異光電性能和良好可加工性能以及儲存穩定性能的光電功能新材料，並對將其套用於有機光電器件的製作進行了嘗試，在光電感測器領域取得了較好地效果。通過本項目的研究，為新型共軛功能分子的設計與合成提供了理論依據；實現了分子結構和性能的可調控，為製備共軛聚合物提供了一種結構明確、合成路線簡單、實驗條件可控的技術方案；開發了基於σ-π共軛體系聚合物在有機光電器件方面的套用研究。該項目的研究內容與結果撰寫國家發明專利4項，授權2項；發表學術論文總計13篇，其中被SCI收錄11篇，被EI收錄2篇；國際先進水平成果鑑定2項；獲省部級科技進步獎二等獎1項，三等獎3項。
