wwwspmcomcn 期 杨文军等 有机电荷转移体系用 于 超高密度
电荷转移聚合物
电荷转移聚合物一、概述电荷转移聚合物（Charge Transfer Polymers，CTP）是指由电子给体和电子受体组成的高分子材料。
它们具有很强的光学和电学性质，因此在太阳能电池、有机场效应晶体管等领域得到广泛应用。
二、组成CTP通常由两种不同的单体组成：一个是提供电子的单体，即电子给体；另一个是接收电子的单体，即电子受体。
这两种单体之间通过π-π堆积或氢键等相互作用形成共轭结构。
常见的电子给体包括：噻吩类、咔唑类、苯并咪唑类等；而常见的电子受体包括：苯并二氮唑类、苯并三氮唑类、苝并二氮唑类等。
三、特性1. 共轭结构CTP中的共轭结构可以使其在可见光范围内吸收光线，并产生带隙内激发态。
这种共轭结构还使得CTP具有良好的导电性和半导体特性。
2. 低能带隙由于共轭结构存在，CTP通常具有较小的带隙能量，大约在1.5-2.5eV之间。
这种低能带隙使得CTP可以吸收光子并产生电荷对。
3. 长寿命的载流子在CTP中，由于电子给体和电子受体之间的相互作用，光激发后会形成一个电荷对。
这个电荷对可以在CTP中长时间存在，并且可以通过导电性传输到外部器件中。
4. 可调控的能带结构通过改变单体结构和组成比例，可以调节CTP的能带结构和能隙大小。
这种可调控性使得CTP在太阳能电池等领域有着广泛的应用前景。
四、应用1. 太阳能电池由于CTP具有良好的光学和电学特性，因此被广泛应用于太阳能电池领域。
将CTP作为吸收材料，可以有效提高太阳能转换效率。
2. 有机场效应晶体管（OFET）OFET是一种基于有机半导体材料制成的场效应晶体管。
由于CTP具有良好的半导体特性，在OFET领域也被广泛研究和应用。
3. 光催化CTP对光的敏感性使得它们在光催化领域也有着广泛的应用。
通过调节CTP的能带结构和组成比例，可以有效提高光催化反应的效率。
五、总结电荷转移聚合物具有很强的光学和电学特性，因此在太阳能电池、有机场效应晶体管等领域得到广泛应用。
高分子物理课后习题答案(详解)金日光第三版
第4章 聚合物的分子量和分子量分布
1.什么叫分子量微分分布曲线和体积分布曲线？两者如何相互转换？ (1)微分分布曲线：表示聚合物中M）分不子同量的（各个级分所占的质量分或数摩尔分[x数(M)]; 积分分布曲线：表示聚合物中分子量小于和等于某一值的所[有I(M级)]分所占的质量分数 或摩尔分数。
转换： 2.测定聚合物数均和重均分子量的方法有哪几种？每种方法适用的分子量范围如何？ 答：(1)测定数均分子量的方法：端基分析法、沸点升高、冰点下降< 、气相）渗透压（范围
3.Flory-Hugg晶in格s 模型理论推导高分子溶液混合熵时作了哪些假定H？ug混gi合n参s热数表的达物式理中意义是什 么？ 答：（1）假定a：.溶液中分子排列也像晶体中一样，为一b种.高晶分格子排链列是；柔性的，所有构象具有相同的能 量；c.溶液中高分子“链段”是均匀分布的，即“链段”占有任一格子的几率相同。 （2）物理意义：反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。
.
.
某聚苯乙烯试样的分4子16量0，为00试估算其无扰链的均方末端距（C已n=知）12特。征比 答：均方末端2距2为76.8n。m2
第2章 聚合物的凝聚态结构
1.名词解释 凝聚态，内聚能密度，晶系，结晶度，取向，高分子合金的相容性。 凝聚态：为物质的物理状态，是根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分的，通常包括固体、
.
.
答：（1）密度法X，射线衍射法，量热2法）；密（度法的依据：分子链在晶区规整堆砌，故晶区密度大于非晶区密度 X射线衍射法的依据：总的相干散射强度等于晶区和非晶区相干散射强度之和；量热法的依据：根据聚合 的热效应来测定结晶度的3方）法不。同（，因为结晶度的概念缺乏明确的物理意义，晶区和非晶区的界限很不明确 无法准确测定结晶部分的量，所以其数值随测定方法不同而不同。
高分子物理1-9章习题
上式两边同减去ρa Vc， ρc Vc － ρa Vc ＝ ρs Vs－ ρa Va－ ρa Vc＝ ρs Vs－ ρa （Va＋
Vc）＝ ρs Vs－ ρa Vs Vc（ ρc － ρa ）＝Vs（ ρs － ρa ） 因为xv＝Vc/Vs 所以得证。
计算题
聚乙烯的典型晶片的厚度约为12.5nm。 计算分子链垂直穿过晶片时碳原子的数目。
答案：体积、数均、重均（粘均、Z均）、分子量分布
基本知识
4、高分子的平均分子量有四种定义，其数学表达
式分别是（
）、（
）、
（
）和（
）；渗透压法测得的是
（ ），粘度法测得的是（ ）。
_
Mn=ΣniMi/Σni
_
Mw=ΣWiMi/ΣWi
_
Mw={ΣWiMia/ΣWi}1/a
_
Mz=ΣWiMi2/ΣWiMi 数均分子量、粘均分子量
论述题
高分子的"相容性"概念与小分子的相溶性 概念有什么不同。
答：小分子的相溶性指的是分子级的 高分子的"相容性"指的是分散的好坏，
相容性好分散相尺寸小，相容性不好分散 相尺寸小，但一般达不到分子级
“相容性”有时也只稳定性的好坏
论述题
为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时得 到透明体？为什么iPMMA是不透明的？
a、Mn=Mw=Mη=Mz
b、Mz>Mw>Mη>Mn
c、Mz>Mη>Mw>Mn
答案：b
2、下列哪种高聚物是单分散的（ ）
a、HDPE b、PVC c、DNA
答案： c
3、凝胶渗透色谱（GPC）法是按分子的（
高分子物理何曼君第3版课后答案
第1章1请你列举出20种⽇常⽇活中经常接触到的⽇分⽇材料，并写出其中10种聚合物的名称和化学式。
解答：常⽇的⽇分⽇材料：聚⽇烯塑料桶、聚丙烯编织袋、涤纶（聚对苯⽇甲酸⽇⽇醇酯）、EVA热熔胶（聚⽇烯和聚醋酸⽇烯酯的共聚物）、顺丁橡胶鞋底、尼⽇袜、ABS塑料、环氧树脂黏合剂、环氧树脂泡沫、聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料、油改性聚酯清漆、育秧薄膜（聚氯⽇烯）、电线包⽇（聚氯⽇烯）、有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）、维尼⽇（聚⽇烯醇缩甲醛）、尼⽇66、奶瓶（聚碳酸酯）、聚四氟⽇烯、丁苯橡胶、塑料拖鞋（聚氯⽇烯）、⽇机表⽇的光敏涂料、天然橡胶、复合地板（脲醛树脂）、凉⽇塔（不饱和树脂玻璃钢）等。
2有8本⽇说，它们的厚度不同，分别为250⽇、280⽇、300⽇、350⽇、400⽇、450⽇、500⽇和600⽇，请算出它们的数均⽇数和重均⽇数以及分布宽度指数。
请思考为什么重均⽇数⽇于数均⽇数。
解答：分布宽度指数＝重均⽇数/数均⽇数＝423.61/391.25＝1.08；按书⽇重量统计平均的⽇数为重均⽇数，其值等于每书的⽇数乘以其重量分数的总和。
数均⽇数相当于总⽇数除以书本数。
对于重均⽇数，重的分⽇的权重⽇，数均⽇数的话，权重都是1。
所以重均⽇数⽇于数均⽇数。
3试⽇较聚苯⽇烯与苯⽇烯在性能上有哪些差别。
解答：差别：（1）聚苯⽇烯是有⽇定强度的⽇聚物，在外观上是固体，在分⽇结构上没有双键；苯⽇烯是⽇分⽇的液体，分⽇结构上有双键。
（2）苯⽇烯做出来的产品⽇聚苯⽇烯做出来的产品要脆。
另外苯⽇烯暴露在空⽇中会逐渐被氧化，⽇聚苯⽇烯不会。
4为什么说黏度法测得的分⽇量是相对的分⽇量，渗透压法测得的是数均分⽇量，光散射法测得的是重均分⽇量？解答：（1）黏度法是由公式得到，⽇α⽇是从得到。
在测α时所⽇到的[η]是通过相对黏度和增⽇黏度计算得到。
因此[η]不是溶剂的绝对黏度，那么得到的分⽇量也是相对的分⽇量。
（2）渗透法测定分⽇量依据为时所以即渗透压法测得分⽇量为数均分⽇量。
烷烃链分子电荷迁移机理的理论研究
ｃ Ｈ ｌ Ｈ（ ０，２ １ ，６ １ ） ｃ２ ２ Ｘ＝Ｃ ， Ｈ， Ｈ ） 讨论 了烷烃链分子 中末端 官能 团、 ２＋Ｏ ｎ＝１ １ ，４ １ ，８ 和 １ ５ Ｈ ｘ（ １Ｏ Ｎ ２ ， 分子链 链长对 分 子电子结构的影响 以及 电荷 迁移机 理． 计算结果表 明： 末端官能 团对分子 电子结 构影 响较 大， 分子链链 长对分子 电
子结构影响则相对较 小 ， 而饱和烷烃链分子 的电荷 迁移属 于空穴传输 机理 ， 而不是 电子传输机理．
关键词 ： 饱和 烷烃链 ； 电荷 迁移 ； 绝热 电离势； 自旋密度分布 ； 密度 泛函理论
中图分类号 ： ６ １ １１ ０ ４ ．２ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ：０４— ３２ ２ １ ）３— ０ ７—０ １０ ８ ３ （０ １ ０ ０ ４ ６
显然 ， 要利用有机合成技术的便利性来设计多种功能的分子逻辑电路 ， 首先必须了解分子线 的电荷传输 机制． 近年来大量 研究 机构 已对分子 线进行 了研 究 ， 饱和烷基 的二 硫醇 分子在最 近 十年 内普 遍受 到关 注 引 对于分子两端金属材料的研究 ， ． 除汞 ］银 、 引、 引、 、 铂 钯 砷化镓 等金属外 ， 金是研究最为广 泛 的金 属 ， 因为金 易与硫 醇 分子 发生 化 学 反应 ， 成化 学 吸 附 Ｊ此 外 ，ａ＿ 课 题 组 报 道 了用 氧 化 铟 替 形 ． Ｔｏ２
析、 自旋密度分布分析用来讨论烷烃链线性分子中电荷迁移的传输机理．
收稿 日期 ：０ １－０ ２１ ３—２ ２ 修 回 日期 ：０ １一 ４— ２ ２１ ｏ ２
基金项 目： 国家 自 然科学基金项 目（ｏ ２ ８ ３５ ５ ８ ｏ ） 国家科技支撑计划 （ ０９ Ａ ７ Ｂ ｌ２ ｏ Ｂ ｒ Ｂ ２ ５ ７ ７ ｏ／ ｏ ６ ｏ １ ； ２０ Ｂ Ｉ Ｏ／ ｏ ９ Ａ ７ ０ ） ８ ８
材料物理(李志林)名词解析答案
由电子近似：是指如下的近似方法：依据能带理论，可以认为固体内部电子不再束缚在单个原子周围，而是在整个固体内部运动，仅仅受到离子实势场的微扰。
状态密度：自由电子的能级密度费米能：又称费米势、费米能级。
在T=0K，电子所处的能量状态由两条基本原理确定：一是泡利不相容原理，二是能量最低原理，电子在能级上填充的最高位置，相应的能量称为费米能电子的费米－狄拉克统计分布：自由电子是费米子，自由电子的分布规律服从费米-狄拉克统计，能量为E的状态呗电子占据的几率是：f(E)，式中，F为费米能，k是玻尔兹曼常熟，T为热力学温度，f(E)称为费米分布函数。
布洛赫定理：不管周期势场的具体函数形式如何,在周期场中运动的单电子波函数不再是平面波,而是调幅的平面波,其振幅不再是常数：允带和禁带统称为能带允带/禁带：在近自由电子近似下有些能量范围是允许/禁止电子占据的布拉格定律：，其中n为整数，λ为入射波的波长，d为原子晶格内的平面间距，而θ则为入射波与散射平面间的夹角布里渊区：指K空间中能量连续的区域等能面：三维布里渊区中能量相等的K值连接成的面称为等能面费米面：能量为费米能的等能面晶体：原子（或分子）在三维空间作有序规则的周期性重复排列的材料非晶体：原子（或分子）在三维空间作无规则排列的材料准晶体：一种介于晶体和非晶体之间的有序结构：为说明点阵排列的规律和特点，在点阵中取出一个具有代表性的基本单元作为点真的组成单元，称为晶胞同素异构现象：许多元素具有两种或者更多的晶体结构，这种现象称为元素的多晶型性或者同素异构转变合金：合金是两种或者两种以上的金属或者非金属，经熔炼、烧结或者其他方法组合而成的具有有金属特性的物质固溶体：固溶体是两种或多种元素混合所形成的单一结构的结晶相，其结构与某一组成元素相同，可以将固溶体看成固态的溶液中间相：中间相组元间形成的与任一单一组元结构都不同的新相间隙相和间隙化合物：是指过渡金属与H、B、C、N等非金属小原子形成的化合物。
有机光催化反应中的电荷转移机制研究
有机光催化反应中的电荷转移机制研究在过去的几十年中，有机光催化反应已成为合成有机化合物的重要方法之一。
有机光催化反应是利用可见光激发有机分子的电子跃迁以产生活泼的自由基而进行的。
其中，电荷转移机制在有机光催化反应中扮演着重要角色。
本文将重点讨论电荷转移机制在有机光催化反应中的研究进展。
一、电荷转移机制概述电荷转移是指电子从一个分子或一个原子跃迁到另一个分子或原子的过程。
在有机光催化反应中，电荷转移机制可以分为几个不同的类型，包括单电子转移、氢负转移和质子转移等。
1. 单电子转移机制单电子转移机制是指电荷从供体分子跃迁到受体分子，形成供体的阳离子和受体的阴离子的过程。
这种机制在很多有机光催化反应中起到了关键作用。
例如，光敏剂通过单电子转移机制将电子从基态跃迁到激发态，然后再将电子转移给底物，实现反应的进行。
2. 氢负转移机制氢负转移机制是指电荷从供体分子中的氢原子转移到受体分子上的过程。
这种机制通常涉及酮或酯类底物与有机醇或酸的反应。
在有机光催化反应中，光激发后的光敏剂将电子从基态转移到激发态，然后通过氢负转移过程将电子转移到底物上，促使反应进行。
3. 质子转移机制质子转移机制是指质子在有机光催化反应中的转移过程。
这种机制通常涉及到酸碱催化反应，其中质子的转移是决定反应速率的关键步骤之一。
在有机光催化反应中，光敏剂的光激发状态下能够促进质子的转移，从而实现特定的反应类型。
二、有机光催化反应中电荷转移机制的研究进展有机光催化反应中电荷转移机制的研究已经取得了许多重要的进展。
研究者们通过运用光谱学、动力学研究、计算化学等方法，揭示了电荷转移机制在有机光催化反应中的重要性和作用机理。
1. 光谱学研究光谱学研究是研究有机光催化反应中电荷转移机制的重要手段之一。
通过记录和分析反应过程中产生的光谱变化，可以揭示电荷转移机制的细节。
例如，研究者们利用红外光谱和紫外-可见吸收光谱等技术，对有机光催化反应中的电子和质子转移进行定量分析，进而了解电荷转移机制的动力学和能量特征。
染色物理化学_西安工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
染色物理化学_西安工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.通过活性染料的特征值可以看出染料的（）。
A.直接性B.反应性C.匀染性D.易洗涤性能答案:直接性_反应性_匀染性_易洗涤性能2.染色统计力学认为染料转移到纤维上，是大量染料粒子运动的结果，是宏观的统计结果。
答案:正确3.统计力学可以研究染色任何过程中的性质。
答案:错误4.统计力学认为物质的基本粒子将处于不同能级，粒子分布方式由其位能决定，处于某能级的粒子分布符合波茨曼定律。
答案:正确5.染色时，纤维和染料带相反电荷，加盐能够提高染料的上染速率。
答案:错误6.染色时，纤维和染料带同种电荷，加盐起促染作用。
答案:正确7.由于吸附层紧紧吸附在纤维表面，与纤维形成一个整体，因此吸附层中的离子不随染液流动而离开纤维的表面。
答案:正确8.纤维表面的实际电位很容易测定出来。
答案:错误9.纤维表面实际电位很难测定，实际测定的电位为Zeta电位。
答案:正确10.采用统计力学方法研究染色的意义有（）。
A.了解影响染料吸附量的因素B.明确增大染料在纤维上最大吸附量的措施C.可计算出纤维上染料的脱离能D.了解影响匀染性的因素答案:了解影响染料吸附量的因素_可计算出纤维上染料的脱离能_明确增大染料在纤维上最大吸附量的措施11.测定纤维的Zeta电位的意义有（）。
A.了解各因素对Zeta电位的影响B.了解Zeta电位对染色的影响C.提出提高染料吸附上染的方法和措施D.提出提高染色牢度的方法和措施答案:了解Zeta电位对染色的影响_了解各因素对Zeta的影响_提出提高染料吸附上染的方法和措施12.纤维在染浴中带电性和带电量与（）有关。
A.纤维自身结构B.染浴中助剂种类C.助剂用量D.染料结构答案:纤维自身结构_染浴中助剂种类_助剂用量_染料结构13.优良的低温染色助剂具有（）作用。
A.拆散纤维分子间作用力B.增溶染料C.促进染料上染D. 增加染料聚集度答案:拆散纤维分子间作用力_增溶染料_促进染料上染14.助剂与染料作用力大于染料与纤维的作用力，则该助剂可作为（）。
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在兮
, 一 二 脉 睛 甲苯 ,
一, 一
薄膜形成
记录点 华中
一等 报导 了以三 聚睛胺 氰 尿 酸和 镍 二 唾 烯 化 合物 分 别作为 电子 给体 , 与 电子 受 体
形 成 电荷转移复合物 , 具 有 良好 的 电学 双 稳 态特性 , 能 达 到
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本文报告采用 间硝 基苯叉 丙 二 睛 一
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材料研究 学报
卷
表
最邻 近 三 分子体 系 施 加 电场 前 后 的密 立 根集 居 数分 析
一
一
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结
论
证实 了 由对苯二胺和 间硝 基 苯叉 丙 二 睛形 成 的复 合物及 共扼
碱 一 一 一 硝基苯叉
对苯二胺
的分子 间存在 电荷转 移作用 二 者的
本文联 系人 陈慧英, 教授 , 北 京市
, 北京大学化学系
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期
杨文军 等 有机 电荷转 移体 系用于 超 高密度信息存储研 究
‘
的
针尖
结构表征 及 量 子 化 学 计 算
用
一
一 型 四 圆衍射
仪进行 晶体结构分析 紫外 一 可见 光 谱 由
型 紫外 一 可 见分光 光 度 计得 到
量 子化学 计算采 用基 于 密度 函 数 理 论
的
软件进 行
结果与讨论
图
一
一
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分别配制 乙 醇溶
液 , 以 物 质 的量 比互相 混 合 , 图 为复 合
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互 二丁刃丈二 二 沐
久
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乙醇溶液的
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脉 冲 电压 存储 实验 实现
了存储密度大于
。 的超高密度信息存储 用
一
、
射线四 圆衍射分析等方法对材
料结构进行 了表 征 , 并用量子 化学计算讨论 了可能的存储机 制
关钮词 超 高密度信息存储 电荷转 移
分类号
一
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巩 葱 夕
葱 葱夕,
万坛。夕
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一
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一
作 为 电子 受体 ,
对苯二胺 一
,
一
作 为 电子 给 体 , 用 真 空 沉 积 法 制成 电荷 转 移复 合 物 薄
膜, 通过
脉冲 电压 存储 实验 实 现 了大 于 ’“
的超 高密度信息存储 并采用 在单
一分子 中同时具 有 电子 给体 与受 体基 团 的共 扼
碱 一 一 一 硝基苯叉 一 对苯二胺 一
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在智能材 料及 微 电子 器 件研 究领 域 , 共扼 有机 、 聚 合物材料 日益受 到 人 们重视 , , 用 于 信 息存储的有机 、 聚合物功能材料的作用机制主要基于 晶体结构或分子结构变化 , 这类变化需要
年 月 日收到 初稿
年 月 日收到 修改稿
较长 的转变时 间, 不可能得 到超 快 的存储速 度 但基 于 电子 给体和 电子 受 体之 间 电荷转 移机理 的
信息存储源于 材料 的 电子结构 变化则 可 实现 超快 存储 , 如金 属
,
二
,
等 一 四氰基对二
次 甲基 苯醒
电荷转 移复合物 具 有 优 良的 电学 和 光学双 稳 态 ’, 高鸿钧 等 同 利 用
过
卜一 盯
相应存储 密度大于 ‘“
,
作 为存储介 质 , 得到 直径 为
的记录点 ,
用 射线 四 圆衍射分析得到其分子结构及 晶胞结构 , 并对其
施 加 电场前后最邻近 三分子 体 系进 行 了量 子 化 学 计 算 , 讨论 了可 能 的存储 机 制
实验方法
样品合成及薄膜制备
第 卷第 期
年
月
材
料
研
究
学
报
有机电荷转移体系 用于超 高密度 信息存储研究
杨文 军
杨 清传 吕海港 陈 慧英 侯 士 敏
北 京大 学
马立平 庞世瑾
中 国 科学 院 真 空 物理 开放 实验 室
辞增 泉
摘 要 采 用 有机 电荷转 移复合物和 共扼
碱作 为存储介质 , 通 过
按文献 合成 ,
按文献
采用真空加热沉积法制备有机 物薄 膜 ,
合成
系统本底真 空度
一 , 基底材料根
据实验及测试需要选用新解理 的高定 向石 墨
卜几︸、飞、
、 石英片、 玻璃 片等
存储 实验
在
一
型
上进行, 采用恒
﹂
高模式 样品薄膜 沉积 在新解理 的高 定 向石 墨
基底上 ,
针尖 为经机械 加工 的直径 为
脉 冲电压存储实验均 获得 了大于
‘“
澎 的存储密度 , 对施 加 电场前后
最邻近 三 分子体 系进 行 了量子化学 计算 ,
结果表 明两个相邻的
分 子 之 间 的 电荷转 移导 致 作 用 区域 的 电导 率变化 以 及 记录 点 的形
成
参考文献
,
,
,
匆坷
,。
。‘
。‘
二 。, ,
‘。夕
,
,
,
,
刀 ,