《聚咔唑聚芴盤狀高分子液晶的合成與光電性能》是依託四川師範大學，由趙可清擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：聚咔唑聚芴盤狀高分子液晶的合成與光電性能
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙可清
- 依託單位：四川師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
盤狀液晶是一類新型有機半導體材料，它在有機發光二級管，太陽能電池，場效應電晶體中有廣闊的套用前景。帶有盤狀液晶基元側基的共軛高分子，將有良好的溶解性和溶液加工性，提高其分子聚集的有序程度，改善其電荷傳輸的各向異性和遷移率。本項目將設計合成系列新型帶有苯並菲盤狀液晶基元的聚芴和聚咔唑高分子材料。研究主鏈與側鏈間相互作用，聚合物形成高度有序的柱狀液晶相和優良的光電性質是本項目的研究目標。共軛聚合物合成將通過金屬催化(Pd,Ni,Cu)人名反應實現。金屬離子殘留對半導體性質的不利影響將通過多次萃取消除。通過熱分析、變溫X射線衍射、電子顯微鏡研究聚合物的熱穩定性和自組裝有序結構和相態。探索盤狀液晶基元作為側基對共軛聚合物有序度和光電性能的影響。光譜法和電化學方法研究材料的光電性質，用飛行時間法測試聚合物的電荷遷移率。本項目將合成新型有機聚合物半導體材料，具有重要的學術價值和套用前景。
結題摘要
液晶半導體材料作為新型有機半導體近年來受到學術界和工業界的持續關註：其獨特的自組裝有序性和較高載流子遷移速率使其在有機場效應電晶體（OFET）,有機發光二極體（OLED）,有機太陽能電池，分子感測器的領域有廣闊的套用前景。本項目充分利用苯並菲，苝二醯亞胺、咔唑、芴、吐昔烯、芘等共軛芳烴模組，通過金屬Pd和Ni催化的Suzuki, Sonogashia, Still偶聯反應, 以及FeCl3/MeNO2作為氧化劑的Scholl反應環化脫氫芳基化, Cu催化點擊反應，合成了多個系列的共軛高分子和多聚體。通過核磁共振譜和高分辨質譜對其化學結構進行了表征。通過熱台偏光顯微鏡(POM)，差示掃描量熱儀 (DSC)，熱失重分析儀 (TGA)對材料的熱穩定性，相轉變溫度，偏光顯微織構等進行了研究。掃描隧道顯微鏡(STM)和小角X-射線散射 (SAXS)技術對材料自組裝單層結構(SAM)和聚集態有序結構進行了研究。材料的半導體性質通過瞬態光電流飛行時間法 (TOF)進行了測試。部分化合物還就行了場效應電晶體器件 (OFET)評估。本項目獲得了化學結構豐富，電子和空穴遷移率在10-4 ~ 10-2 cm2/(Vs)的柱狀相液晶材料，以及空穴遷移率和電晶體遷移率0.1 ~ 2 cm2/(Vs)的近晶相液晶半導體材料，在薄膜電晶體，有機太陽能電池有套用價值。材料分子結構-聚集態液晶有序相態-電荷遷移速率之間關係有較大科學價值，為進一步深入研究液晶半導體材料及套用打下了堅實的基礎。
