喹噁啉基新型功能聚合物-齊聚物電池材料的合成與性能.pdf

1、太陽能是取之不盡、用之不竭的綠色能源,在當(dāng)今全球自然資源匱乏,環(huán)境污染嚴(yán)重,國際社會全力倡導(dǎo)低碳環(huán)保,鑒于此,合理地開發(fā)和利用太陽能對于緩解能源危機、推動社會發(fā)展有著重要意義。目前,聚合物太陽能電池和染料敏化太陽能電池因其獨特的優(yōu)點而備受關(guān)注。喹噁啉基是具有缺電子的共軛環(huán),通常用于有機半導(dǎo)體材料的合成,具有很好的熱和化學(xué)穩(wěn)定性,它可以通過結(jié)構(gòu)修飾改善光譜匹配和提高電化學(xué)性能,并且在紅外/近紅外區(qū)有著強的吸收光譜。本論文通過設(shè)計合成新型喹

2、噁啉基推-拉(D-A)炔烴單體,有效促使吸收光譜紅移,降低聚合物帶隙,進(jìn)一步采用Sonogashira Reaction和Stille Reaction合成主鏈中含金屬Pt或其純有機聚合物,同時制備了喹噁啉基染料小分子。通過核磁共振譜、紅外光譜、飛行時間質(zhì)譜等表征方法對中間產(chǎn)物及目標(biāo)化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征;并采用紫外-可見光譜、熒光-發(fā)射光譜和循環(huán)伏安等方法對目標(biāo)聚合物及小分子染料的光化學(xué)性能和電化學(xué)性能進(jìn)行了分析研究。具體研究內(nèi)容如下:

3、
　　1.設(shè)計并通過Sonogashira Reaction聚合反應(yīng)合成了喹噁啉基和噻唑并[5,4-d]噻唑基的主鏈中含金屬Pt的共軛聚合(P1-P6),并系統(tǒng)研究了這兩類不同基體合成的聚合物的光化學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和電化學(xué)性能。結(jié)果表明,把金屬Pt引入聚合物主鏈,明顯拓寬了光譜響應(yīng)范圍,從而有效地提高了器件效率。
　　2.設(shè)計并通過Stille偶聯(lián)聚合反應(yīng)合成了以喹噁啉為基的純有機聚合物(P7-P10),并研究了四種聚合物的

4、熱穩(wěn)定性、光化學(xué)性能和電化學(xué)性能。這一設(shè)計思路與第一章內(nèi)容緊密相關(guān),一方面拓寬了喹噁啉基的種類和應(yīng)用范圍,另一方面,本系列聚合物的成功合成為我們研究金屬有機聚合物中金屬核的功能提供物質(zhì)基礎(chǔ),有助于系統(tǒng)研究該類聚合物的結(jié)構(gòu)性能關(guān)系。
　　3.設(shè)計并通過Stille偶聯(lián)和Knoeveenagel縮合等有機反應(yīng),合成了兩個含有N,N-對己氧基苯基苯胺電子給體和氰基乙酸電子受體的有機染料D1和D2,與D2染料中的噻吩相比,喹噁啉基具有更好