《超支化近紅外光折變光導聚合物的合成與表征》是依託鄭州大學，由劉應良擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：超支化近紅外光折變光導聚合物的合成與表征
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：劉應良
- 依託單位：鄭州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近紅外光折變器件在光通訊、軍事、生物等領域具有重要的潛在套用價值，但實現有機材料的近紅外光折變回響卻具有相當難度，尤其在長波段近紅外光區。本申請擬從改善聚合物光導材料、金屬配合物光敏劑、有機增塑劑之間的能級匹配出發，增加近紅外光區載流子的產生效率和輸運能力，增強有效內建電場，為改善有機光折變色素的取向增強效應提供條件，達到縮短器件回響時間、提高增益因子和衍射效率的目的。首先，合成具有低玻璃化轉變溫度的超支化低帶隙聚合物作為近紅外光導材料，合成低帶隙小分子化合物作為增塑劑，降低低能量光生載流子的輸運壁壘。其次，以提高載流子產生效率為目的，通過對配體的給電子能力進行最佳化，合成在近紅外光區具有優異吸收性能的可溶性硫代雙烯金屬配合物作為光敏劑，並將其與低帶隙聚合物有機結合，製備集敏化與光導於一體的多功能超支化聚合物材料。將上述材料套用於光折變器件製備，期望得到具有優異性能的近紅外有機光折變器件。
結題摘要
近紅外光折變器件在光通訊、軍事、生物等領域具有重要的潛在套用價值，但實現有機材料的近紅外光折變回響卻具有相當難度，尤其在長波段近紅外光區。本申請擬從改善聚合物光導材料、金屬配合物光敏劑、有機增塑劑之間的能級匹配出發，增加近紅外光區載流子的產生效率和輸運能力，增強有效內建電場，為改善有機光折變色素的取向增強效應提供條件，達到縮短器件回響時間、提高增益因子和衍射效率的目的。首先，合成具有低玻璃化轉變溫度的超支化低帶隙聚合物作為近紅外光導材料，合成低帶隙小分子化合物作為增塑劑，降低低能量光生載流子的輸運壁壘。其次，以提高載流子產生效率為目的，通過對配體的給電子能力進行最佳化，合成在近紅外光區具有優異吸收性能的可溶性硫代雙烯金屬配合物作為光敏劑，並將其與低帶隙聚合物有機結合，製備集敏化與光導於一體的多功能超支化聚合物材料。將上述材料套用於光折變器件製備，期望得到具有優異性能的近紅外有機光折變器件。 在NSFC-河南聯合基金培育項目（No.U1304212）的資助下，我們已經完成了硫代雙烯金屬配合物近紅外光敏劑的合成、小分子低帶隙增塑劑的合成、超支化光導聚合物的合成，多功能超支化聚合物的合成已經拿到目標聚合物，其光折變性能的初步表徵結果表明：該聚合物在零電場下的二波耦合增益係數約為60cm-1，是一個很好的全光光折變材料，其性能需要進一步最佳化。在硫代雙烯金屬配合物近紅外光敏劑的合成部分，合成了含咔唑、吩噻嗪、三苯胺基團的鎳、鈀、鉑金屬配合物，最大吸收波長在950-1100nm之間，能夠滿足近紅外光敏劑的要求；在小分子低帶隙增塑劑的合成部分，其吸收帶邊波長處在500-700nm之間，表明其能帶結構的可調性，可滿足光折變器件製備過程中，載流子從光敏劑到光導聚合物、甚至到增塑劑的轉移，相關的器件表征工作也正在進行。到目前為止，我們已經發表期刊論文14篇，申請專利3項，正在修改、審稿、整理的文章還有6篇；參加國內外學術會議5次（14人次），發表會議論文14篇；已經申請專利4項；培養博士生5人、碩士生18人；每年接受8-10名本科生做畢業設計。
