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三氟化硼乙醚体系中聚芴及其衍生物的电化学制备和性能研究

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三氟化硼乙醚体系中聚芴及其衍生物的电化学制备和性能研究

作者：刘威中国海洋大学

学位级别：硕士

电化学法是制备导电聚合物的重要方法，并以快速制备和电化学性能突出等特点，为这类新型材料的实际应用起到了重要的作用。然而，如何提高导电聚合物的光学及电化学性能是当前世界的研究热点之一。芴及其衍生物是稠环芳香化合物中具有... 详细信息

电化学法是制备导电聚合物的重要方法，并以快速制备和电化学性能突出等特点，为这类新型材料的实际应用起到了重要的作用。然而，如何提高导电聚合物的光学及电化学性能是当前世界的研究热点之一。芴及其衍生物是稠环芳香化合物中具有可发射荧光的一类有机物，特别是以9位上不同取代方式所形成聚合物是当前有机光电领域中的重要材料。本论文介绍了在基于三氟化硼乙醚电解质中利用电化学方法制备聚芴及其电化学表征的工作，又通过有机合成方法制备了9,9-二(3,6,9-三杂氧癸基)-芴并进行电化学氧化聚合，获得了具有电化学活性且均匀的聚合物薄膜，在此基础上开展了光电性能的研究。主要实验内容和结论如下： 1.在三氟化硼乙醚体系中电化学法制备聚芴薄膜在三氟化硼乙醚体系中添加不同体积比的三氟乙酸进行电化学聚合芴，获得了未发生过氧化且表观均匀的聚合芴薄膜，该单体在三氟化硼乙醚-三氟乙酸(50%体积比)体系中的氧化电位最低仅为0.91V vsAg/AgCl，比在乙腈体系中的氧化电位要低得多。光谱分析发现电聚合反应发生在芴环上的3,6位或2,7位，利用红外吸收谱计算该聚合芴的平均聚合度为10，从而拥有了较高的共轭长度。荧光分析表明它是一种良好的蓝色荧光材料。该聚合物不溶于THF, DMSO, CHCl这类极性有机溶剂。进一步发现，该聚芴膜在1M LiClO/ACN体系中展现了可逆的氧化还原性，这为该聚合物应用于电化学电容器件提供了机遇。 2.电化学法制备活性炭/聚芴复合电极以不锈钢网为集流体制备了活性炭电极，在1M LiClO/ACN体系中展现出了良好的双电层电容特性，在此基础上进行电化学修饰聚芴来制备活性炭/聚芴复合电极，电解体系为三氟化硼乙醚-三氟乙酸体系。做出了有机荧光材料在电化学电极应用领域的尝试。后对该电极进行循环伏安测试，恒电流充放电测试，经计算发现，在1M LiClO/ACN中电极电容最高达227.1F g，且表现出非法拉第电容和双电层性质。在3mAcm的电流密度下充放电循环1200圈后电容保持78%，且库伦效率维持在95%以上，展现了突出的稳定性和电化学电容特性。但复合电极的等效串联电阻(ESR)要明显高于活性炭电极，说明所修饰的聚芴膜电阻较大。 3.芴基衍生物的合成及电化学氧化聚合对芴的9位通过化学法修饰3,6,9-三杂氧癸基，并成功获得具有双取代3,6,9-三杂氧癸基的聚芴衍生物。经分离纯化，对该单体进行红外，紫外以及氢谱核磁共振的表征。后在三氟化硼乙醚体系中进行电化学氧化聚合，获得掺杂态时为绿色的薄膜，而脱掺杂后的聚合物膜呈黄色。比较发现，9,9-(3,6,9-三杂氧癸基)-芴在三氟化硼乙醚体系中体现良好的电化学氧化性能，起始氧化电位为1.08V vsAg/AgCl。但在乙腈体系中无法成功发生氧化聚合，因而在乙腈这类中性体系中无法得到该聚合物膜。对该聚合物膜进行红外，紫外吸收以及荧光光谱表征，发现电化学氧化后得到的聚芴衍生物薄膜并未发生因过氧化而产生的羰基基团，表明该衍生物的稳定性。

关键词：聚芴三氟化硼乙醚三氟乙酸电化学复合电极

以聚芴类蓝光为主体材料的聚合物白光发光二极管的研究

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以聚芴类蓝光为主体材料的聚合物白光发光二极管的研究

作者：王保争华南理工大学

学位级别：硕士

聚合物白光发光二极管(White Polymer Light-emitting Diodes, WPLED)利用聚合物优良的机械特性,通过旋涂、印刷、喷墨打印等溶液加工方法制备,具有工艺简单,成本低,易于大面积器件制备等优点,有望能成为新一代照明光源。但与无机LED和... 详细信息

聚合物白光发光二极管(White Polymer Light-emitting Diodes, WPLED)利用聚合物优良的机械特性,通过旋涂、印刷、喷墨打印等溶液加工方法制备,具有工艺简单,成本低,易于大面积器件制备等优点,有望能成为新一代照明光源。但与无机LED和有机小分子相比,聚合物白光器件寿命和效率方面还有相当差距,如要获得实际应用其发光性能还需要进一步提高。聚合物蓝光材料和聚乙烯咔唑(PVK)是聚合物发光二极管中被广泛应用的主体材料,PVK由于较差的稳定性和电子迁移率低,限制了其使用范围。本文的主要研究目的就是对基于聚芴类蓝光材料为主体的聚合物白光器件的材料体系和器件结构进行优化设计,实现高性能的聚合物白光器件。聚芴及其衍生物材料具有较高的电导率和荧光量子效率,是比较有希望获得商业应用的聚合物发光材料,它的优良的性质也吸引了很多人对它进行研究。本文对以聚芴类蓝光材料为基质的材料体系进行了广泛的研究,通过聚合物荧光材料共混和磷光染料掺杂制备了两类高效的白光发光器件。通过优化蓝光材料芴-氟化喹喔啉共聚物(PF-BPFQ5),绿光材料苯基取代的的聚对苯乙炔(P-PPV)和红光材料聚(2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔)(MEH-PPV)的共混比例,获得了高色纯度的白光发射。该器件的CIE色坐标为(0.331, 0.329),在驱动电压9.6 V,电流密度为0.74 mA cm下达到最大发光效率5.64 cd A;我们进一步用聚芴衍生物聚[(9,9-二(4-2-乙基己基)苯)芴-3,7-S,S-二氧化二苯并噻吩](PPF-3,7SO15)作为磷光主体材料,制作了一系列聚合物磷光器件。PPF-3,7SO15作为主体材料分别掺杂红色磷光材料铱双(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)(Ir(piq))和绿色磷光材料三(2-(4-甲基苯基)吡啶)合铱(1)(Ir(mppy)3),获得了7.4 cd A和27.4 cd A的高效单色光磷光器件。我们又用PPF-3,7SO15同时掺杂红色磷光材料和绿色磷光材料,在磷光客体掺杂浓度较低时获得了白光发射。通过优化两种磷光染料的掺杂比例获得了色坐标为(0.35, 0.38)的白光器件。白光器件的发光效率为14.4 cd A,并且由于器件具有较低的启亮电压,功率效率达到了10.1 lm W,这在以往的文献报道中处于较高水平。我们还探索了白光器件的稳定性,发现白光器件具有良好的稳定性,在高电压和长时间驱动的情况下光谱色坐标变化不大,蓝移现象并不明显,具有高效、高可靠性、高稳定性的特点,具有良好的应用前景。

关键词：聚芴聚合物白光发光二极管磷光主体

聚芴醇（PPFOHs）类超分子聚合物半导体及其PLEDs

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聚芴醇（PPFOHs）类超分子聚合物半导体及其PLEDs

2013年全国高分子学术论文报告会

作者：解令海林进义黄维南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院分子系统与有机器件研究中心

＜正＞超分子共轭聚合物（SCPs）是一类兼有超分子组装特性和光电特性的聚合物半导体材料,设计合成超分子共轭聚合物成为重要的课题,应用于印刷电子与溶液加工过程。其中全共轭的超分子共轭聚合物是很重要的一类,我们设计了一系列聚芴醇... 详细信息

＜正＞超分子共轭聚合物（SCPs）是一类兼有超分子组装特性和光电特性的聚合物半导体材料,设计合成超分子共轭聚合物成为重要的课题,应用于印刷电子与溶液加工过程。其中全共轭的超分子共轭聚合物是很重要的一类,我们设计了一系列聚芴醇（PPFOH）类,发现了超大的

关键词：共轭聚合物聚芴超分子发光有机器件

聚芴/无机粒子纳米复合材料的制备及其光致发光研究

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聚芴/无机粒子纳米复合材料的制备及其光致发光研究

第五届中国功能材料及其应用学术会议

作者：王萍萍吴大军陈国华华侨大学材料科学与工程学院

从2,7-二溴芴出发合成9,9-二辛基聚芴(POF),在球状SiO2、多孔SiO2、TiO2、未改性Al2O3和改性Al2O3纳米粒子中筛选出有良好溶解性的改性Al2O3纳米微粒制备POF/Al2O3纳米复合材料.研究表明POF/Al2O3纳米复合膜的成膜性好,荧光发射光谱相对... 详细信息

从2,7-二溴芴出发合成9,9-二辛基聚芴(POF),在球状SiO2、多孔SiO2、TiO2、未改性Al2O3和改性Al2O3纳米粒子中筛选出有良好溶解性的改性Al2O3纳米微粒制备POF/Al2O3纳米复合材料.研究表明POF/Al2O3纳米复合膜的成膜性好,荧光发射光谱相对于POF膜有明显的蓝移,发光峰波长不随激发波长移动,有很好的荧光特性.

关键词：聚芴纳米复合材料光致发光

聚芴/Al2O3纳米复合材料的荧光蓝移行为

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聚芴/Al2O3纳米复合材料的荧光蓝移行为

2004年全国高分子材料科学与工程研讨会

作者：王萍萍吴大军陈国华华侨大学材料科学与工程学院华侨大学材料科学与工程学院华侨大学材料科学与工程学院

本文通过共轭聚合物9,9-二辛基聚芴（PFO）与纳米Al2O3复合制备PFO/Al2O3纳米复合材料。光致发光研究表明PFO/Al2O3纳米复合膜的荧光发射光谱相对于PFO薄膜有明显的蓝移现象,且发射峰位不随激发波长移动,有很好的荧光特性。

关键词：聚芴纳米复合材料光致发光

含胺基聚芴类共轭高分子PFN及其衍生物作为发光二极管电子注入层的研究进展

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中国印刷与包装研究 2013年第1期5卷 1-9页

作者：杜斌伍军吴宏滨北京农学院食品科学与工程学院北京102206 华南理工大学材料科学与工程学院广州510641

共轭聚合物[9,9-二辛基芴-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴](PFN)及其电解质衍生物具有与高功函数金属形成有效电子注入的能力,可以用作电子注入层与高功函数金属(如Al、Au等)组成复合阴极,应用在聚合物发光二极管(PLED)中。这类含新型复合... 详细信息

共轭聚合物[9,9-二辛基芴-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴](PFN)及其电解质衍生物具有与高功函数金属形成有效电子注入的能力,可以用作电子注入层与高功函数金属(如Al、Au等)组成复合阴极,应用在聚合物发光二极管(PLED)中。这类含新型复合阴极的PLED器件具有与目前广泛应用的低功函数金属(如Ba、Ca等)器件相同甚至更高的发光效率。该类电子注入型共轭聚合物及其前驱体只溶解于水、醇等极性溶剂中,而不溶于发光聚合物所易溶的非极性溶剂如甲苯、二甲苯或导电胶所含溶剂,这种特殊的性质可以保证电子注入层与发光层、电子注入层与导电胶层之间在印刷时不会发生互溶而被侵蚀的现象,使得利用高功函数金属的导电胶通过涂覆方式制备PLED的阴极并实现全印刷制造发光器件成为可能。目前,此类高分子材料合成及器件化已成为有机电子学研究的热点之一。本研究论述了国内外在以实现全印刷PLED为目标,以PFN及其衍生物作为电子注入材料方面的研究进展。

关键词：聚芴金属阴极有机发光二极管电偶极肖特基

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一种聚芴类磷光主体材料的合成与性能研究

化学工程与装备 2013年第7期 26-29+25页

作者：李明智张婉云赵青华华侨大学材料科学与工程学院福建省高校功能材料重点实验室

有机电致磷光材料,由于具有100%的内量子效率,在OLED领域中被广泛应用。为了避免磷光材料本身存在的三线态-三线态激子猝灭导致磷光效率的降低,磷光材料应用于有机电致发光器件时,需要用主体材料将其均匀分散以减少发光中心间的相互作用... 详细信息

有机电致磷光材料,由于具有100%的内量子效率,在OLED领域中被广泛应用。为了避免磷光材料本身存在的三线态-三线态激子猝灭导致磷光效率的降低,磷光材料应用于有机电致发光器件时,需要用主体材料将其均匀分散以减少发光中心间的相互作用,因此主体材料的选择对磷光器件是十分重要的。而聚合物主体材料由于具有易加工,成本低等优点,且对于实现高性能的蓝光和白色旋涂器件有重要意义,而备受关注。本文设计合成了一种聚芴类主体材料PSiF,聚合物表现出良好的热稳定性(热分解温度Td≥400℃),将其与绿色磷光染料Ir(ppy)3以16 wt%的浓度掺杂,器件的最大的发光效率为0.25cd/A;最大的功率效率为0.14l m/w。

关键词：磷光聚芴主体材料 OLED

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一种聚芴型电致发光材料的合成与性能分析

一种聚芴型电致发光材料的合成与性能分析

第七届中国功能材料及其应用学术会议

作者：赵玮金鸿陈森赵春宝朱宪忠南京信息职业技术学院微电子学院

以Grignard反应和脱水缩聚的方法合成了一种含噁二唑基团的聚芴型电致发光材料,利用红外吸收光谱、紫外吸收光谱对产物进行了分析。通过紫外-可见光谱计算出产物的光学带隙约为2.965eV,有望成为一类较好的电致发光材料。

关键词：有机材料聚芴电致发光光学带隙

侧链含噁二唑,咔唑和环金属铱配合物的聚芴类发光材料合成与性能研究

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侧链含噁二唑,咔唑和环金属铱配合物的聚芴类发光材料合成与性能...

中国化学会第27届学术年会

作者：谭华刘煜曹韵波梁爱辉李亮王亚飞李小双周计朱卫国湘潭大学化学学院环境友好化学与应用省部共建教育部重点实验室

＜正＞为了研究双极传输基团和磷光发色团对聚芴类材料的发光性能的影响,我们通过亚己基将噁二唑电子传输功能基、咔唑空穴传输功能基和二（2,4-二氟苯基吡啶-N,C2）（吡啶-2-甲酸）合铱磷光发色

关键词：双极传输噁二唑咔唑环金属铱配合物聚芴