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端基修饰聚合物给体制备高性能有机太阳能电池

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高等学校化学学报 2023年第7期44卷 130-140页

作者：张有辉杨娜段娜程毓君游诗勇吴飞燕谌烈江西中医药大学药学院南昌330004 南昌大学化学化工学院高分子与能源化学研究所南昌330031

端基工程是一种非常简单、操作方便的聚合物修饰策略,然而该策略用于调控非富勒烯有机太阳能电池性能的研究尚不充分.本文通过Stille偶联方法,分别以2-(2-乙基己基)噻吩(T-EH)、5-(2-乙基己基)-2,2′-联噻吩(2T-EH)和5-(2-乙基己基)-2,... 详细信息

端基工程是一种非常简单、操作方便的聚合物修饰策略,然而该策略用于调控非富勒烯有机太阳能电池性能的研究尚不充分.本文通过Stille偶联方法,分别以2-(2-乙基己基)噻吩(T-EH)、5-(2-乙基己基)-2,2′-联噻吩(2T-EH)和5-(2-乙基己基)-2,2′∶5,2′-三联噻吩(3T-EH)为封端基团,制备了3种新型的全封端聚合物给体PM6-T-EH,PM6-2T-EH和PM6-3T-EH.相比于未封端的聚合物给体PM6(效率为15.40%),封端后的聚合物PM6-T-EH,PM6-2T-EH,PM6-3T-EH与Y6制备的器件分别取得了16.66%,15.54%和13.50%的能量转换效率.研究发现,烷基单噻吩基团封端聚合物可以有效减少活性层中的载流子陷阱、优化活性层的形貌、改善电荷传输,从而提升器件的性能.随着封端基团噻吩单元的增加,器件性能逐渐降低,主要归因于封端剂共轭链增长、体积过大导致活性层形貌变差.在单噻吩封端的最优性能基础上,通过活性层优化,PM6-T-EH∶BTP-eC9体系的器件效率可达18.02%.

关键词：有机太阳能电池聚合物给体封端策略能量转换效率

含双邻位甲基聚芳醚砜和聚芳醚酮的合成与性能研究

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含双邻位甲基聚芳醚砜和聚芳醚酮的合成与性能研究

作者：谌烈江西师范大学

学位级别：硕士

1．以2，6二甲基苯酚与4，4′二氯二苯砜为原料，环丁砜为溶剂，通过亲核取代反应，合成出了2，2′，6，6′-四甲基-4，4′-二苯氧基二苯砜(o-MDPODPS)，对其进行了IR、DSC、MS、H-NMR等表征分析。实验证明该化合物具有预期的结构，有... 详细信息

1．以2，6二甲基苯酚与4，4′二氯二苯砜为原料，环丁砜为溶剂，通过亲核取代反应，合成出了2，2′，6，6′-四甲基-4，4′-二苯氧基二苯砜(o-MDPODPS)，对其进行了IR、DSC、MS、H-NMR等表征分析。实验证明该化合物具有预期的结构，有较高的熔点和纯度。 2．以2，2′，6，6′-四甲基-4，4′-二苯氧基二苯砜(o-MDPODPS)为单体，与对苯二甲酰氯(TPC)或间苯二甲酰氯(IPC)通过低温亲电溶液缩聚，合成了两种新型含双邻甲基取代结构的聚芳醚砜醚酮酮。用DSC、IR、WAXD、TGA、H-NMR等方法对聚合物进行了表征分析，考察了聚合物的溶解性能。结果表明，两种聚合物均为无定型聚集态，具有很高的玻璃化转变温度(Tg)、良好的热稳定性和优良的溶解性能。 3．以2，2′，6，6′-四甲基-4，4′-二苯氧基二苯砜(o-MDPODPS)、对苯二甲酰氯(TPC)和间苯二甲酰氯(IPC)为单体，无水AlCl／N，N-二甲基吡咯烷酮(NMP)／1，2-二氯乙烷(DCE)为催化剂溶剂体系，通过低温溶液缩聚，合成了一系列o-MDPODPS／TPC／IPC三元无规共聚物，用IR、WAXD、DSC、TGA、H-NMR等技术对共聚物进行了表征分析。研究结果表明：双邻位甲基取代结构使共聚物的Tg提高，而且随着主链中对位苯基比例的增加，共聚物的Tg(209～234℃)逐渐增大。共聚物均属非晶态聚合物，能溶解于卤代烃及酰胺类强极性溶剂中。4．以2，2′，6，6′-四甲基-4，4′-二苯氧基二苯砜(o-MDPODPS)作为第三单体与二苯醚(DPE)、间苯二甲酰氯(IPC)，在无水AlCl和N，N-二甲基甲酰胺(DMF)的存在下，于1，2-二氯乙烷(DCE)中进行低温溶液缩聚，合成了一系列含有双邻位甲基侧基的聚芳醚砜醚酮酮共聚物，用IR、DSC、WAXD、TGA等方法对其进行了表征。结果表明：随着o-MDPODPS／DPE比例的不断增加，共聚物江西师范大学硕十学位论文的熔融温度逐渐下降，结晶度也随之下降，而玻璃化转变温度提高，具有良好的耐热性能，溶解性能也得到较大的改善。 5.以2，2‘，6，6’一四甲基一4，4‘一二苯氧基二苯矾(o一MZDp0Dps)、二苯醚(DpE)和对苯二甲酞氯(TPC)为单体，在无水AIC13和N，N一二甲基甲酞胺(DMF)的存在下，于1，2一二氯乙烷(DCE)中进行低温溶液无规共缩聚，合成了一系列新型线型高分子量含双邻甲基取代结构的聚醚飒醚酮酮(DM一PESEKK)/聚醚酮酮 (PEKK)无规共聚物，并用IR、Dse、认AxD、TGA、’H一NMR等方法对共聚物进行了表征分析，考察了共聚物的溶解性能。结果表明，随着DM一PESEKK含量的增加，玻璃化转变温度(Tg)逐渐升高，熔融温度(Tm)逐渐降低，结晶度下降，溶解性得到明显改善。 6.以2，2‘，6，6r一四甲基一4，4‘一二苯氧基二苯矾(o一MZDpoDps)、4，4‘一二苯氧基二苯矾(nPonPS)为单体，无水A一eI3八，N一二甲基甲酞胺(DMr)/1，2一二氯乙烷(DeE) 为催化剂溶剂体系，与对苯二甲酞氯(T Pc)发生Fridel一crafts酸化缩聚反应，合成了一系列新型高分子量主链含双邻位甲基侧基的聚醚飒醚酮酮(D MPESEKK)/ 聚醚矾醚酮酮(PEsEKK)无规共聚物。利用了xR、nse、从火xD、TeA、’H一NMR 等方法对聚合物进行了表征分析，测定了共聚物的对数比浓粘度。结果表明:随 DMPEsEKK链节含量的增加，共聚物的玻璃化转变温度(Tg)逐渐升高，熔融温度 (Tm)和结晶度逐渐下降，溶解性能得到较大改善，具有良好的热稳定性. 7.两种单体2，2‘，6，6‘一四甲基一4，4‘一二苯氧基二苯酮(o一MZDpOBp)和2，2‘，6，6’一四甲基一4，4‘一二苯氧基三苯二酮(0一MZDPOTPDK)，分别与对苯二甲酞氯(TPC)和间苯二甲酞氯仃PC)低温亲电溶液缩聚，合成了四种含双邻位甲基侧基聚醚酮醚酮酮 (DM一EKEKK和DM一PEKEKMK)及含双邻位甲基侧基聚醚酮酮醚酮酮 (D入I一PEKKEKK和DM一PEKKEE五4K)聚合物.用FT一IR、’H一N入IR、DSC、 TGA、认人XD等方法对聚合物进行了表征，研究了聚合物的溶解性能。结果表明: 该四种聚合物具有较高的玻璃化转变温度，良好的热稳定性和优良的溶解性能。江西师范人学硕十学位论文 8.以2，2‘，6，6’一四甲基一4，4’一二苯氧基二苯酮(o一MZDPOBP)为单体，二苯醚(DPE) 和对苯二甲酞氯(TPC)为单体，在无水AIC13和N，N·二甲基甲酞胺(DMF) 的存在下，于1，2一二氯乙烷(DCE)中进行低温溶液无规共缩聚，合成了一系列新型高分子量主链含有双邻位甲基侧基的聚醚酮醚酮酮(DM一PEKE

关键词：低温亲电溶液缩聚双邻甲基取代结构聚芳醚砜醚酮酮溶解性能三元无规共聚物共聚物

含对苯二甲酸双(对甲氧基苯)酯液晶基元聚噻吩的合成

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高分子材料科学与工程 2008年第9期24卷 52-55页

作者：谌烈陈义旺查代军南昌大学材料科学与工程学院高分子研究所江西南昌330031

从设计合成单体噻吩取代对苯二甲酸双(对甲氧基苯)酯入手,以FeCl3为催化剂,CHCl3为溶剂,合成了一种新型以聚噻吩为共轭主链的共轭聚合物。利用核磁共振(1H-NMR),红外光谱(IR)等方法表征了单体和聚合物的结构。利用差示扫描量热仪(DSC)... 详细信息

从设计合成单体噻吩取代对苯二甲酸双(对甲氧基苯)酯入手,以FeCl3为催化剂,CHCl3为溶剂,合成了一种新型以聚噻吩为共轭主链的共轭聚合物。利用核磁共振(1H-NMR),红外光谱(IR)等方法表征了单体和聚合物的结构。利用差示扫描量热仪(DSC)、带热台的偏光显微镜(POM)、紫外光谱(UV)和荧光光谱(PL)研究了聚合物液晶性和光学性能。结果表明,该聚合物为无规聚合物。通过偏光显微镜观察,单体具有向列型液晶态纹影织构,而由于大体积刚性侧基破坏了聚合物的液晶性,聚合物分解温度之前未观察到该聚合物有明显的双折射现象。

关键词：共轭聚合物液晶聚合物聚噻吩合成

2,2',6,6'-四甲基-4,4'-二苯氧基二苯砜、二苯醚和对苯二甲酰氯三元无规共聚物的合成与表征

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过程工程学报 2004年第5期4卷 415-419页

作者：谌烈宋才生温红丽童永芬刘晓玲江西师范大学化学学院江西南昌330027

以2,2′,6,6′?四甲基?4,4′?二苯氧基二苯砜(o?M2DPODPS)、二苯醚(DPE)和对苯二甲酰氯(TPC)为单体,在无水AlCl3和N,N?二甲基甲酰胺(DMF)存在的条件下,于1,2?二氯乙烷(DCE)中进行低温溶液无规共缩聚,合成了一系列新型线型高分子量含双... 详细信息

以2,2′,6,6′?四甲基?4,4′?二苯氧基二苯砜(o?M2DPODPS)、二苯醚(DPE)和对苯二甲酰氯(TPC)为单体,在无水AlCl3和N,N?二甲基甲酰胺(DMF)存在的条件下,于1,2?二氯乙烷(DCE)中进行低温溶液无规共缩聚,合成了一系列新型线型高分子量含双邻甲基取代结构的聚醚砜醚酮酮(DM?PESEKK)/聚醚酮酮(PEKK)无规共聚物,并用IR,DSC,XRD,TGA和H?NMR等方法对共聚1物进行了表征分析,考察了共聚物的溶解性能.结果表明,随着DM?PESEKK含量的增加,玻璃化转变温度(Tg)逐渐升高,熔融温度(Tm)逐渐降低,结晶度下降,溶解性得到明显改善.

关键词：聚醚砜醚酮酮双邻位甲基侧基共聚结构与性能

基于不同间隔基的含三联苯甲壳型液晶聚乙炔的合成与性能研究

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高分子学报 2011年第12期21卷 1439-1444页

作者：谌烈彭红霞陈义旺李璠南昌大学高分子研究所南昌330031 南昌大学化学系南昌330031

设计并合成一类含三联苯液晶基元的甲壳型液晶聚乙炔(—{HC C—[(CH2)mOOC-terpheyl-(OC6H13)2]}n—,m=5,PHA5TP(OC6)2;m=9,PHA9TP(OC6)2),研究了聚合物的热稳定性、液晶性能和发光性能,考察了间隔基的长度对其性能的影响.结果表明,三... 详细信息

设计并合成一类含三联苯液晶基元的甲壳型液晶聚乙炔(—{HC C—[(CH2)mOOC-terpheyl-(OC6H13)2]}n—,m=5,PHA5TP(OC6)2;m=9,PHA9TP(OC6)2),研究了聚合物的热稳定性、液晶性能和发光性能,考察了间隔基的长度对其性能的影响.结果表明,三联苯液晶基元赋予单体和聚合物良好的液晶性能,单体均呈现出互变的SmC相,而聚合物具有互变的SmA相.将三联苯以重心位置连接于聚合物主链上形成的甲壳效应,使得聚合物PHA5TP(OC6)2和PHA9TP(OC6)2具有高的热分解温度(Td≥370℃)和良好的发光性能,其光致发光最大发光波长为410 nm.研究还发现,长柔性间隔基更有助于提高聚合物的液晶性能和发光性能.

关键词：聚乙炔液晶光致发光

新型光学活性含氰基三联苯液晶聚噻吩合成与分子构象(英文)

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物理化学学报 2010年第4期26卷 971-980页

作者：谌烈陈义旺姚凯周魏华李璠聂华荣南昌大学化学系高分子研究所南昌330031

合成了一种含有长柔性间隔基和氰基三联苯液晶基元的发光性聚噻吩衍生物{-[thiopheneyl-CH2-COO-(CH2)6-O-terphenyl-CN]n-,PT(6)TPhCN}.利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、核磁共振(1H NMR)、差示扫描量热(DSC)仪、偏光显微镜(POM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和荧光(PL)光谱对单体和聚合物的结构及性质进行了表征.单体都呈现出良好的液晶性能,由于长间隔基的存在,聚合物PT(6)TPhCN也呈现出良好SmAd相.氰基三联苯的存在还赋予了聚合物良好的光致发光性能,同时,长间隔基也有效地降低了分子间的相互作用,进一步增强了聚合物的发光性能.另外,研究发现,在未引入任何手性元素的情况下,聚合物主链在圆二色(CD)光谱中还呈现出明显的Cotton效应,这可能是由于大体积液晶基元的位阻效应和取向作用,液晶基元环绕主链进行取向的同时诱导聚噻吩主链在长程范围内呈螺旋取向.

关键词：光致发光液晶共轭聚合物三联苯聚噻吩螺旋构象

以聚合物乳胶为模板经表面引发原子转移自由基聚合制备空心二氧化硅纳米微球

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高等学校化学学报 2005年第10期26卷 1978-1980页

作者：陈义旺聂华荣谌烈康燕堂南昌大学材料科学与工程学院南昌330047 新加坡国立大学化工系新加坡119260

Hollow silica nanospheres were synthesized by silyl functionalized poly(vinyl benzyl chloride)(PVBC) latex nanoparticles via surface-initiated atom transfer radical polymerization(ATRP) of 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate(TMSPM),followed by polycondensation with tetraethoxysi-lane(TEOS) in the ethanol-ammonia and removal of the PVBC cores by thermal decomposition.Transmission electron microscopy(TEM) were used to characterize the intermediate products and the hollow nanospheres.

关键词：原子转移自由基聚合二氧化硅空心纳米球透射电镜聚合物乳胶

接枝聚合制备具有超低介电常数聚酰亚胺纳米复合物材料

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高分子学报 2005年第6期15卷 807-812页

作者：陈义旺聂华荣谌烈康燕镗南昌大学材料科学与工程学院南昌330047 新加坡国立大学化工系新加坡119260

通过热引发甲基丙烯酸环戊基-立方低聚倍半硅氧烷(R7R'Si8O12,POSS)(MA-POSS)与臭氧预处理的含氟聚酰亚胺(FPI)自由基接枝共聚制得了含多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)的FPI纳米复合物.用核磁共振(NMR)、X-射线衍射(XRD)及场发射扫描电镜(FE... 详细信息

通过热引发甲基丙烯酸环戊基-立方低聚倍半硅氧烷(R7R'Si8O12,POSS)(MA-POSS)与臭氧预处理的含氟聚酰亚胺(FPI)自由基接枝共聚制得了含多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)的FPI纳米复合物.用核磁共振(NMR)、X-射线衍射(XRD)及场发射扫描电镜(FESEM)等手段对POSS/FPI纳米复合物的化学组成及其形貌结构进行了表征.POSS/FPI纳米复合物薄膜与原始FPI薄膜相比具有更低的、可调的介电常数,它的介电常数(κ)在2.5～2.1之间.

关键词：介电常数纳米复合物低聚倍半硅氧烷接枝共聚含氟聚酰亚胺

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双邻位甲基取代的聚芳醚酮合成与表征

高分子学报 2005年第1期15卷 119-123页

作者：谌烈宋才生童永芬温红丽刘晓玲江西师范大学化学化工学院南昌330027

两种单体 2 ,2′ ,6 ,6′ 四甲基 4 ,4′ 二苯氧基二苯酮 (o M2 DPOBP)和 2 ,2′ ,6 ,6′ 四甲基 4 ,4′ 二苯氧基三苯二酮 (o M2 DPOTPDK) ,分别与对苯二甲酰氯 (TPC)和间苯二甲酰氯 (IPC)低温亲电溶液缩聚 ,合成了 4种含双邻位甲基... 详细信息

两种单体 2 ,2′ ,6 ,6′ 四甲基 4 ,4′ 二苯氧基二苯酮 (o M2 DPOBP)和 2 ,2′ ,6 ,6′ 四甲基 4 ,4′ 二苯氧基三苯二酮 (o M2 DPOTPDK) ,分别与对苯二甲酰氯 (TPC)和间苯二甲酰氯 (IPC)低温亲电溶液缩聚 ,合成了 4种含双邻位甲基侧基聚醚酮醚酮酮 (DM PEKEKK和DM PEKEKMK)及含双邻位甲基侧基聚醚酮酮醚酮酮 (DM PEKKEKK和DM PEKKEKMK)聚合物 .用FT IR、1 H NMR、DSC、TGA、WAXD等方法对聚合物进行了表征 ,研究了聚合物的溶解性能 .结果表明 ,该 4种聚合物具有较高的玻璃化转变温度 ,良好的热稳定性和优良的溶解性能 .

关键词：甲基聚合物聚芳醚酮取代溶解性能缩聚 WAXD 合成与表征间苯二甲酰氯聚醚酮醚酮酮