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高迁移率共轭聚合物的直接芳基化缩聚合成

高分子学报 2019年第2期50卷 109-117页

作者：耿延候睢颖天津大学材料科学与工程学院

直接芳基化缩聚是一种新型的共轭聚合物合成方法,具有合成步骤少、原子经济和环境友好等优点,但也面临着反应活性低和选择性差的挑战.另一方面,由于在有机薄膜晶体管中的广泛应用,高迁移率共轭聚合物近年来受到广泛关注.本综述在简要介... 详细信息

直接芳基化缩聚是一种新型的共轭聚合物合成方法,具有合成步骤少、原子经济和环境友好等优点,但也面临着反应活性低和选择性差的挑战.另一方面,由于在有机薄膜晶体管中的广泛应用,高迁移率共轭聚合物近年来受到广泛关注.本综述在简要介绍直接芳基化反应及其反应机理的基础上,分析了直接芳基化缩聚中存在的副反应,总结了这一合成方法在合成聚噻吩以及基于苝二酰亚胺、吡咯并吡咯二酮和异靛蓝的给-受体型共轭聚合物方面的应用.最近的研究进展说明,通过对单体结构的精心设计和对聚合条件的针对性优化,采用直接芳基化缩聚可以合成高分子量、无缺陷的共轭聚合物.直接芳基化缩聚使高迁移率共轭聚合物的宏量合成成为可能.

关键词：直接芳基化缩聚共轭聚合物半导体材料有机薄膜晶体管载流子迁移率

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二辛基酞菁氧钒的合成、表征和半导体性质

科学通报 2016年第3期61卷 315-324页

作者：董少强田洪坤耿延候王佛松中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022

设计与合成了2,3-二辛基酞菁氧钒(2,3-C8OVPc),2,16(17)-二辛基酞菁氧钒(dp-C8OVPc),1,15-二辛基酞菁氧钒(1,15-C8OVPc)和1,18-二辛基酞菁氧钒(1,18-C8OVPc)4种可溶性酞菁氧钒衍生物,研究了辛基位置对该类化合物的物理化学性质、固态薄... 详细信息

设计与合成了2,3-二辛基酞菁氧钒(2,3-C8OVPc),2,16(17)-二辛基酞菁氧钒(dp-C8OVPc),1,15-二辛基酞菁氧钒(1,15-C8OVPc)和1,18-二辛基酞菁氧钒(1,18-C8OVPc)4种可溶性酞菁氧钒衍生物,研究了辛基位置对该类化合物的物理化学性质、固态薄膜形貌和有机薄膜晶体管(OTFT)器件性能的影响.在溶液状态下,辛基的位置对共轭分子的吸收光谱和前线轨道能级影响很小,它们的最大吸收峰均在700 nm左右,最高被占分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)能级分别约为-5.20和-3.80 eV.在薄膜状态下,吸收光谱显著红移,且红移幅度与辛基的位置有关.4个化合物在薄膜中均以edge-on的方式排列,由它们制备的底栅-顶接触型OTFT器件的迁移率均大于0.1 cm^2/(Vs),其中2,3-C8OVPc的迁移率最高,达到0.19 cm^2/(Vs).

关键词：有机半导体酞菁溶液加工有机薄膜晶体管迁移率

含二噻吩并[3,2-b:2',3'-d]氧膦杂环戊二烯共轭聚合物的合成及其在薄膜晶体管和体异质结太阳能电池中的应用

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高分子学报 2013年第5期23卷 609-618页

作者：邓云峰鲍程田洪坤谢志元耿延候中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 中国科学院大学北京100049

采用Stille缩聚反应,合成了3,5-二烷基-二噻吩并[3,2-b:2',3'-d]氧膦杂环戊二烯与二联噻吩的共聚物P1和P2,系统研究了它们的热性能、电化学性质和光物理性质.结果表明,这2个聚合物具有良好的热稳定性,热分解温度均大于400℃;薄膜的最大... 详细信息

采用Stille缩聚反应,合成了3,5-二烷基-二噻吩并[3,2-b:2',3'-d]氧膦杂环戊二烯与二联噻吩的共聚物P1和P2,系统研究了它们的热性能、电化学性质和光物理性质.结果表明,这2个聚合物具有良好的热稳定性,热分解温度均大于400℃;薄膜的最大吸收峰位于590 nm,光学带隙为1.76 eV.将P1和P2作为活性层制备了薄膜晶体管和体异质结太阳能电池,发现带有较长烷基链的P2的器件性能较好.在底栅、顶接触结构的薄膜晶体管中,P2的空穴迁移率最高达到0.0077 cm2V-1s-1;在AM 1.5 G 100 mW/cm2光照条件下,P2的光伏电池的开路电压为0.68 V,短路电流为7.9 mA/cm2,填充因子为52%,能量转换效率为2.8%.

关键词：二噻吩并[3,2-b',3'-d]氧膦杂环戊二烯共轭聚合物薄膜晶体管体异质结太阳能电池

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导电聚苯胺的合成、结构、性能和应用

高分子学报 2005年第5期15卷 655-663页

作者：景遐斌王利祥王献红耿延候王佛松中国科学院长春应用化学研究所高分子物理和化学国家重点实验室长春130022

概述了中国科学院长春应用化学研究所对导电聚苯胺合成、结构、性能和应用的研究.从合成可溶性的聚苯胺入手,阐明了聚苯胺的若干基本化学和结构问题,提出并证明了掺杂态聚苯胺的结构模型和掺杂机理;除了质子酸掺杂外,发现了聚苯胺的碘... 详细信息

概述了中国科学院长春应用化学研究所对导电聚苯胺合成、结构、性能和应用的研究.从合成可溶性的聚苯胺入手,阐明了聚苯胺的若干基本化学和结构问题,提出并证明了掺杂态聚苯胺的结构模型和掺杂机理;除了质子酸掺杂外,发现了聚苯胺的碘氧化掺杂、光助氧化掺杂和K+注入还原掺杂;开发了分别以环氧树脂和聚氨酯为载体的聚苯胺防腐涂料;运用掺杂剂诱导的溶解性,通过合成带聚乙二醇链的膦酸掺杂剂,实现了导电态聚苯胺的水体系加工.其中的聚苯胺树脂及防腐涂料的生产技术,已经完成中试,正在走向产业化.

关键词：导电聚苯胺合成方法结构表征掺杂机理水体系加工防腐涂料

基于氟代异靛蓝并[7,6-g]异靛蓝的共轭聚合物的合成及其半导体性质

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高分子学报 2017年第7期27卷 1141-1149页

作者：江宇高垚田洪坤丁军桥耿延候王佛松中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 中国科学院大学北京100049 天津大学材料科学与工程学院天津化学化工协同创新中心天津300072

采用Stille缩聚,合成了3个异靛蓝并[7,6-g]异靛蓝(DIID)和乙烯单元交替排列的共轭聚合物P0F、P2F和P4F,三者在DIID单元中分别含0、2和4个氟原子(F).3个聚合物均具有良好的平面性,前线分子轨道几乎在整个共轭骨架上离域.它们均具有宽的... 详细信息

采用Stille缩聚,合成了3个异靛蓝并[7,6-g]异靛蓝(DIID)和乙烯单元交替排列的共轭聚合物P0F、P2F和P4F,三者在DIID单元中分别含0、2和4个氟原子(F).3个聚合物均具有良好的平面性,前线分子轨道几乎在整个共轭骨架上离域.它们均具有宽的吸收光谱,吸收范围在400~1000 nm,光学带隙约为1.25 eV;随着氟原子数目的增加,聚合物的最高占有分子轨道(HOMO)和最低空分子轨道(LUMO)能级依次下降0.1~0.2 eV.以这3个聚合物作为活性层,制备了顶栅-底接触型有机场效应晶体管器件,随着氟原子数目的增加,聚合物的传输性质由双极传输变为n型传输.P0F和P2F是双极传输型聚合物,空穴迁移率(μ_h)分别达到0.11和0.30 cm^2 V^(-1) s^(-1),电子迁移率(me)分别达到0.22和1.19 cm^2 V^(-1) s^(-1).P4F是n型聚合物,me达到0.18 cm^2 V^(-1) s^(-1).

关键词：氟代异靛蓝并[7,6-g]异靛蓝共轭聚合物有机场效应晶体管

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高性能掺杂态聚苯胺

高分子材料科学与工程 1997年第6期13卷 124-127页

作者：耿延候万梅香王军景遐斌王佛松中国科学院长春应用化学研究所中国科学院北京化学研究所

详细讨论了樟脑磺酸掺杂的聚苯胺的溶解性及成膜性，讨论了具有较高电导率的聚苯胺所应有的特征和影响电导率的因素，制备出高强度、高电导的聚苯胺膜，并研究了其性质。

关键词：聚苯胺掺杂电解质结晶度电导率樟脑磺酸

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给体/受体双揽型共轭聚合物的“协同结晶”

物理化学学报 2019年第12期35卷 1311-1312页

作者：耿延候天津大学材料科学与工程学院

高分子科学中传统聚合物(聚乙烯、聚苯乙烯等)的结晶行为研究历经数十年的积累,聚合物的链拓扑结构及规整性、结晶热力学、相态、结晶成核动力学、晶体生长动力学等物理过程已经形成系统的知识体系。无规共聚物、嵌段共聚物等特殊体系... 详细信息

高分子科学中传统聚合物(聚乙烯、聚苯乙烯等)的结晶行为研究历经数十年的积累,聚合物的链拓扑结构及规整性、结晶热力学、相态、结晶成核动力学、晶体生长动力学等物理过程已经形成系统的知识体系。无规共聚物、嵌段共聚物等特殊体系的组装形貌、受限结晶过程也有明确的描述。Flory-Huggins理论可以定量推导聚合物溶液的混合熵、混合热、混合自由能等热力学性质,同时多相体系的相分离过程也有定性定量的模型和表征方法。共轭聚合物(聚噻吩、聚吡咯、D/A共聚物等)是有机光电器件的活性材料,其主链刚性大,链之间的π–π相互作用强,通常易形成片层堆积,结晶行为被广泛研究,已经形成较为完善的认识。尤其是给、受体共混相分离行为在有机太阳能电池领域获得了系统深入的研究。然而,目前双揽共轭聚合物的结晶行为尚缺乏细致研究。

关键词：无规共聚物共轭聚合物混合热规整性有机太阳能电池混合自由能高分子科学给体

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新型芳香单元及其共轭聚合物

新型芳香单元及其共轭聚合物

第十九届中国科协年会——分8高性能高分子材料——从基础到应用学术研讨会

作者：耿延候天津大学材料科学与工程学院

新型芳香单元是获得高性能共轭聚合物半导体材料的基础。本文合成了二噻吩并咔唑、萘并二并噻吩、异靛蓝并异靛蓝三类芳香稠环单元以及基于它们的共轭聚合物,研究了这些聚合物的半导体性质。此外,我们还合成了四氟代二噻吩乙烯单元,发... 详细信息

新型芳香单元是获得高性能共轭聚合物半导体材料的基础。本文合成了二噻吩并咔唑、萘并二并噻吩、异靛蓝并异靛蓝三类芳香稠环单元以及基于它们的共轭聚合物,研究了这些聚合物的半导体性质。此外,我们还合成了四氟代二噻吩乙烯单元,发现该单元具有很高的C-H直接芳基化反应活性,通过C-H直接芳基化缩聚,制备了以吡咯并吡咯二酮(DPP)和异靛蓝(IID)为受体单元的双极传输型高迁移率共轭聚合物。

关键词：高分子化学与物理共轭聚合物半导体材料迁移率有机薄膜晶体管

来源： cnki会议评论

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掺杂态聚苯胺的溶解性和可加工性

高分子通报 1995年第2期 86-91页

作者：耿延候景遐斌王献红王利祥王佛松中国科学院长春应用化学研究所高分子物理开放实验室

本文对改善掺杂态ＰＡｎ加工性的几种方法（如现场聚合、胶体分散和有机酸掺杂）作了扼要评述，指出导电ＰＡｎ正处于工业化应用前期。

关键词：聚苯胺掺杂剂加工性溶解性