含联苯PPV类共轭聚合物的合成及荧光性能研究
《以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成及其性能研究》范文

《以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成及其性能研究》篇一一、引言随着科技的发展,白光材料在照明、显示和生物成像等领域的应用日益广泛。
其中,聚芴基白光材料因其良好的光学性能和优异的热稳定性受到广大科研工作者的关注。
特别是在近年来的研究中,磷光铱(Ⅲ)配合物以其独特的光电性质成为合成聚芴基白光超支化共轭聚合物的关键组成部分。
本文旨在研究以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成方法及其性能表现。
二、合成方法本部分主要介绍以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物的合成步骤及原理。
1. 材料准备:准备必要的反应物如芴、铱化合物以及其他合成所需物质。
2. 反应原理:介绍聚合反应的基本原理和化学反应机理。
3. 合成步骤:按照一定的顺序,将各组分进行混合,在适当的温度和压力下进行反应,合成目标产物。
三、结构表征利用核磁共振(NMR)、质谱(MS)、紫外可见光谱(UV-Vis)和荧光光谱等手段对所合成的聚芴基白光超支化共轭聚合物进行结构表征和性能测试。
通过这些表征手段,可以了解聚合物的分子结构、化学键以及其光学性能。
四、性能研究本部分将详细分析所合成的聚芴基白光超支化共轭聚合物的性能表现。
1. 光学性能:通过荧光光谱、色度坐标等手段分析聚合物的发光性能、色纯度以及色温等光学性能指标。
2. 热稳定性:通过热重分析(TGA)等方法测试聚合物的热稳定性,了解其耐热性能。
3. 电化学性能:通过循环伏安法等电化学方法测试聚合物的电化学性能,包括电导率、电致发光等。
五、结果与讨论根据实验数据,分析讨论所合成的聚芴基白光超支化共轭聚合物的性能表现。
例如,可以讨论磷光铱(Ⅲ)配合物对聚合物光学性能的影响,以及超支化结构对聚合物热稳定性和电化学性能的影响等。
同时,还可以对比不同合成条件下聚合物的性能差异,为后续的优化提供依据。
六、结论总结本文的研究成果,指出以磷光铱(Ⅲ)配合物为核心的聚芴基白光超支化共轭聚合物在白光材料领域的应用前景。
《具有大共轭π桥的蓝色HLCT荧光材料的合成和性能研究》范文

《具有大共轭π桥的蓝色HLCT荧光材料的合成和性能研究》篇一一、引言近年来,蓝色荧光材料因其卓越的光电性能和广泛应用,已成为荧光领域研究的热点。
随着材料科学的进步,具有大共轭π桥的HLCT(热活化延迟荧光)荧光材料因其独特的电子结构和优异的发光性能,受到了广泛关注。
本文旨在探讨具有大共轭π桥的蓝色HLCT荧光材料的合成方法及其性能研究。
二、材料合成1. 材料设计本研究所用材料设计基于大共轭π桥结构,通过引入特定的取代基团,以增强材料的电子传输能力和发光效率。
2. 合成步骤(1)根据设计好的分子结构,选择合适的起始原料和反应条件。
(2)进行有机合成反应,如取代反应、加成反应等,合成目标荧光材料的前驱体。
(3)对前驱体进行进一步的修饰和纯化,得到最终的目标荧光材料。
三、性能研究1. 光学性能(1)通过紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱,研究材料的能级结构和发光性能。
(2)利用时间分辨光谱技术,分析材料的HLCT行为和延迟荧光特性。
(3)通过量子化学计算方法,进一步验证实验结果,并深入理解材料的电子结构和光学性质。
2. 电化学性能采用循环伏安法等电化学方法,研究材料的电离能、电子亲和能和氧化还原行为等电化学性能。
3. 热学性能通过热重分析和差示扫描量热法等手段,研究材料的热稳定性和相变行为。
四、结果与讨论1. 合成结果成功合成了具有大共轭π桥的蓝色HLCT荧光材料,并通过核磁共振、红外光谱等手段对其结构进行了表征。
2. 光学性能分析(1)紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱显示,该材料具有较高的量子效率和良好的色彩纯度。
(2)时间分辨光谱分析表明,该材料具有明显的HLCT行为和较长的延迟荧光时间。
(3)量子化学计算结果与实验数据相吻合,进一步证实了材料的电子结构和光学性质。
3. 电化学性能分析电化学测试结果表明,该材料具有适中的电离能和电子亲和能,有利于电子传输和注入。
4. 热学性能分析热学测试显示,该材料具有良好的热稳定性,能满足实际应用的要求。
含荧光基团的AA—HPA共聚物的合成及性能研究

Vo . 4 1 3 No 1 .
Fe b. 2 0 01
含 荧 光 基 团 的 A HP 共 聚 物 的 合 成 及 性 能 研 究 A— A
张跃华 , 张其平 雷 武 夏 明珠 王风云 , , ,
( .南通大学 化学化工学院 , 1 江苏 南通 26 0 2 南京 理工大学 工业 化学研究所 , 2 07;. 江苏 南京 20 9 ) 10 4
2 Id s a C e s stt,N S N nig2 0 9 C ia .n ut l hmir I tue U T, aj 10 4, hn ) i r t ni y n A s a t oe w tr o bef oecn moo r 4 ( - ty一一ieaiy)N— ehl ,- bt c:A n vl a l l l rse t n me, -N' h l pprz 1- m ty一 8 r e s u u me 1 n 1
C C 有 明显的 晶格畸 变 能力 。 aO垢
关键 词 : 荧光单 体 ; 共聚 物 ; 丙烯酸 ; 丙烯 酸羟 丙酯 ; 阻垢 剂 ; 成 合 中图分类 号 : Q 0 5 4 2; 2 . 3 T 8 . 1 O 6 3 7 1 文章 编号 :0 5— 8 0 2 1 ) 1— 1 1— 6 10 9 3 ( 0 0 O 0 5 0
F 进 行 了表 征 。将 F 与 丙烯 酸 ( A) 丙烯 酸 羟 丙 酯 ( P 共 聚制 备 了含 荧光基 团的 A — M M A 和 H A) A
H A共 聚 物( M. A HP 。对 该共 聚物 的 荧光性 能 和 阻垢 性 能进 行 了 系统 研 究 。结 果表 明 : P F A . A)
F A — A的 激发 波长 和发射 波 长分别 为 3 9 n 和 5 1n 激 发 光谱 和发 射 光 谱 呈较 好 的 M. A HP 9 m 3 m; 对称 关 系; 聚物 的 荧光 强度 与 其 质 量 浓度 呈 良好 的 线性 关 系 , 共 线性 相 关 系数 ( 为0 9 78 R) .9 , 检测 下 限 为 0 9 g L~。采 用 静 态 法 , 5m ・ 当加 药 量 为 2 ・ 时对 磷 酸 钙 的 阻垢 率 达 到 0 mg L 8 . % ; 药量 为 1 ・ 时对碳 酸钙 的 阻垢 率 为 7 . % ; 药量 为 1 g L 时对硫 酸钙 的 54 加 5mg L 09 加 5m ・ 阻垢 率 为 8 . % ; 有 较 好 的稳 定 锌 离子 的 能 力 。通 过 扫 描 电镜 观 察 发 现 F A — A 对 65 具 M- A HP
二苯乙烯类侧链的苯乙烯衍生物单体的合成及其荧光性能研究

性 由主链决定 ,而发光的波长却 由侧 链发 色 团决 定 。含有发 色团的烯类单体 ( 苯乙烯或丙烯酸酯类 ) 衍生物能很方便地通
过 自由基聚合合成 聚合物 , 并且 发色 团作为 P n a t e d n 存在于
共 聚体系 中时 ,能有效避免发色 团之 间的猝 灭而提 高发光效
率, 一般逻辑 上认 为的聚合物分子 内的发 色团猝灭也 被证 明
改变与 电极之 间的相界 面接触状 态 , 从而 降低 器件 的使 用寿
命 。器件制 作技术上的一些进步 ,包括在 发光层 和 电极 之间 插入相转变层 l ] 1 以及将这些 小分 子掺杂 在惰性 的聚合 物体
是不存在 的[ 1 。当 然 这种 侧链 带 发 色 团 的 聚合 物并 不 多
本文合成 了三种 含有 二苯 乙烯 类 发色 团 的 4取代 苯 乙 一 烯衍 生物 4乙烯基二苯 乙稀 ( S ,4- N_ 一 V ) ’N, 二甲氨基一一 4乙烯
基二 苯 乙 烯 ( MAVS 和 4( -9蒽 基 ) 一 D ) - 2(- )乙烯 基 苯 乙 烯 ( AVS 作为侧链 型发 光聚合物的单体 。并初步研究 了它们在 ) 液相 的光物理性能 ,评价其作为 电致发光 材料的可能 。
的差异或者说共轭长度 的差异导致 聚合物在光物理性质上 的 多分散性 ,由此 产生的聚合物链之间 的能量转 移也 限制 了发
收稿 日期 :2 0 —30 ,修订 日期 :20 —61 0 70—6 0 70 —2
基金项 目: 国家 自然科学基金项 目(0 7 0 6 和江苏省高技术研 究项 目( G2 00 1 资助 2466) B 0 52)
引 言
因为在平面显示等领域具有 潜在的广 阔应 用前景 ,有机 电致发光材料在过去 的 2 中受 到 了很 大 的关注 。发 射光 O年
《具有大共轭π桥的蓝色HLCT荧光材料的合成和性能研究》范文

《具有大共轭π桥的蓝色HLCT荧光材料的合成和性能研究》篇一具有大共轭π桥的蓝色HLCT荧光材料的合成与性能研究一、引言随着科技的进步,荧光材料在显示技术、生物成像、光电器件等领域的应用日益广泛。
其中,具有大共轭π桥的蓝色HLCT (Hot-Layered Charge Transfer)荧光材料因其独特的电子结构和优异的性能,成为了研究的热点。
本文旨在研究此类蓝色荧光材料的合成方法及其性能,以期为相关领域的研究和应用提供理论依据。
二、材料合成1. 原料选择本实验所采用的原料包括卤素化合物、苯胺、烷基化合物等,均为常见的化学原料,且价格低廉、易得。
此外,为确保材料的纯净度及反应效率,所有原料均需经过严格筛选和预处理。
2. 合成步骤(1)在无水无氧条件下,将卤素化合物与苯胺进行缩合反应,生成中间产物。
(2)将中间产物与烷基化合物进行偶联反应,形成大共轭π桥的蓝色荧光材料。
(3)对所得产物进行提纯和干燥,得到纯净的蓝色HLCT 荧光材料。
三、性能研究1. 光学性能本实验采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、光致发光等手段对材料的光学性能进行了研究。
结果表明,该蓝色HLCT荧光材料具有较高的荧光量子产率、良好的光稳定性及优异的色纯度。
此外,其发光颜色可通过调整共轭π桥的长度和取代基进行调控。
2. 电化学性能通过循环伏安法(CV)测试了材料的电化学性能。
结果表明,该材料具有较高的氧化还原电位和良好的电子传输能力,适用于作为有机光电器件的发光层材料。
四、结论本文成功合成了具有大共轭π桥的蓝色HLCT荧光材料,并对其光学和电化学性能进行了研究。
实验结果表明,该材料具有优异的荧光性能、良好的光稳定性和色纯度,且其发光颜色可通过调整共轭π桥的长度和取代基进行调控。
此外,该材料还具有较高的氧化还原电位和良好的电子传输能力,使其在有机光电器件领域具有潜在的应用价值。
本文的研究为蓝色HLCT荧光材料的进一步应用提供了理论依据和实践指导。
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高 分 子 通 报 2O1O年3月 含联苯PPV类共轭聚合物的合成及荧光性能研究 周 慧 ,薛 蔓 ,张 磊 ,崔元臣 (1.河南大学化学化工学院,开封475001;2.开封教育学院,开封475001)
摘要:在催化剂聚氯乙烯一四乙烯五胺负载钯配合物(PVC—TEPA—Pa1)的作用下,利用Heck反应,二碘联苯 与苯乙烯反应可以得到4,4 r_二苯乙烯基联苯。进一步用二碘联苯和二乙烯基苯反应可以成功地将联苯基元 引入聚合物主链,得到一种新型的含联苯结构的PPV类共轭聚合物,通过红外光谱对聚合物结构进行了表征, 并对聚合物的荧光性能进行了研究,发现其荧光发射光谱峰位于500nm,与4,4,_二苯乙烯基联苯荧光发射光 谱峰相比,发生了明显的红移。由于分子结构中存在较大共轭体系,两种物质在多种溶剂中的溶解性均较差。 关键词:共轭聚合物;Heck反应;荧光;聚氯乙烯
引言 新型功能高分子材料聚对苯乙炔(PPV),由于其突出的非线性光学性质,作为发光二极管的新材料, 成为目前令人关注的光电材料 ]。聚苯乙炔具有光导、电导、顺磁、能量迁移和转换等特性,使其在非 线性光学、电致发光、光致发光和塑料激光等领域具有广阔的发展空间。随着研究的深入,聚苯乙炔的各 种性能已经得到人们的普遍认可,其潜在的应用价值也越来越受到人们的重视。 PPV型聚合物的合成方法很多,典型的方法主要有:(1)Wessling前驱聚合物法I4 ;(2)Wittig反 应_5 ;(3)Heck偶联反应_6 ;(4)Stille交叉偶合法_8 ;(5)Gilch法_9]。Heck偶联反应虽然成本较高,但 它可以得到各种各样的交替共聚物、接枝共聚物,并能准确地控制分子组成和结构。而不同结构的聚苯 乙炔其荧光性能又很大差别,规整性高的聚合物有较高的发光量子效率;规整性差,将可能有多个荧光发 光结构点,其荧光强度降低。在这些方面,Heck偶联反应有着无与伦比的优点。同时,Heck偶联反应底 物变化多样,可以合成更多新的发光聚合物,研究潜力巨大。传统的Heck反应催化剂主要是氯化钯、醋 酸钯等均相催化剂,尽管这类催化剂活性较高,但它们难以从反应体系中分离和回收再用,这也是Heck 反应成本较高的主要原因。聚合物负载钯催化剂不但具有较高的催化活性,而且可以通过简单方法回收 再用,这就大大降低了Heck反应的成本,使其有了更大的应用价值口 ”]。本文利用Heck反应,使4,4一 二碘联苯和二乙烯基苯在催化剂聚氯乙烯一四乙烯五胺负载钯配合物(PVC-TEPA—Pd)的作用下生成一 种新型的含联苯的PPV类共轭聚合物,并对其荧光性能进行了研究。
1 实验部分 1.1仪器与药品 AUATOR一360型傅立叶红外光谱仪;Hitachi F-7000荧光分光光度计。 聚氯乙烯粉末(工业级),四乙烯五胺、对二乙烯基苯为化学纯,4,4一二碘联苯、三丁胺、氯化钯、苯乙 烯、DMF、NMP、四丁基溴化铵(TBAB)均为分析纯。 1.2催化剂的合成 1.2.1 聚氯乙烯一四乙烯五胺的合成 1.0g聚氯乙烯粉末与]0mL四乙烯五胺,搅拌下,8O℃反应8h。
基金项目:河南省科技厅自然科学基金资助(0611020500); 作者简介:周慧(1962一),男,中级实验师,主要研究方向为功能高分子材料的合成与应用; 通讯联系人:yccui@henu.edu.cn. 第3期 高 分 子 通 报 反应物冷却至室温后,过滤,洗涤,然后在80℃空气氛围中干燥12h,得到褐色聚氯乙烯一四乙烯五胺(简 写作PVC—TEPA)。 1.2.2 聚氯乙烯一四乙烯五胺负载钯配合物的合成0.4g PVC—TEPA和0.4g PdC1 加入到20mL丙酮 中,在5O℃下反应72h。过滤,用丙酮、蒸馏水充分洗涤,干燥,得到深褐色聚氯乙烯一四乙烯五胺负载钯 配合物(简写作PVC—TEPA-Pd)。 l_2.3 4,4,_二碘联苯与苯乙烯的Heck芳基化反应(见图1) 在50mL三口烧瓶中加入0.5mmol 4,4 一 二碘联苯、2mmol苯乙烯、1.5mmol三丁铵、0.02g PVC—TEPA—Pd和6mL DMF。混合物在110℃、N2 保护下反应10h。反应结束后,冷却,加水后出现灰色粉末,抽滤,得到产物。
船一
图1 4,4__二苯乙烯基联苯的合成 Figure 1 Synthetic route of 4,4-disubstituted-styrylbiphenyl
1.2.4 4,4 一二碘联苯与对二乙烯基苯的Heck偶联反应(见图2) 在50mL三口烧瓶中加入0.5mmol 4,4'-二碘联苯、0.5mmol对二乙烯基苯、1.5mmol三丁铵、0.02g PVC—TEPA—Pd和6mL DMF。混合物 在ll0C、Nz保护下反应10h。反应结束后,冷却,加少量的水,立即出现大量黄色沉淀,过滤,得到黄色 粉末。
2 结果与讨论 PVC.TEPA.Pd l1O℃
图2含联苯PPV共轭聚合物的合成 Figure 2 Synthetic route of Conj ugated Polymer PPV Containing Biphenyl
2.1 4。4'-二苯乙烯基联苯的合成及红外光谱分析 碘苯及带取代基的碘苯与苯乙烯在聚合物负载钯做催化剂的条件下可以顺利地发生Heck芳基化 反应口 引。4,4,_二碘联苯与苯乙烯发生Heck芳基化反应,应该得到一种双偶联的产物。我们对所得 产物进行了红外光谱(见图3)分析,从图中我们可以看出,在1595.39cm~、1497.62cm_。、1446.18cm 处均出现C—C的伸缩振动吸收峰,这是典型的苯环的吸收带,在3023.95cm 和969.67cm 出现两吸 收峰,分别归属于双键碳氢的伸缩振动和反式双键的面外振动,说明了化合物中有双键形成,并且生成的 双键以反式为主,与文献报道基本一致[】 ,表明4,4,_二碘联苯与苯乙烯发生了Heck芳基化双偶联 反应。 2.2聚合物的合成及红外光谱分析 在实现二碘联苯与苯乙烯双偶联Heck的基础上,我们在相同的反应条件下,尝试4,4一二碘联苯与 对二乙烯基苯的反应。结果表明,由于芳基碘活性较高,反应仍然能够顺利地进行,得到一种黄色耐高温 的粉末状物质。我们对产物进行了红外光谱(见图4)分析。从图中可以看出,在1593.93cm 、 1494.27cm 处出现C—C的伸缩振动吸收峰,这是典型的苯环的吸收带,在3022.82cm 出现了碳氢双 键的伸缩振动吸收峰,并且在967.37cm 也出现较强的一c—H的面外摇摆振动吸收峰,这与反式C— c上c~H的特征吸收峰一致,而原料化合物在该位置没有吸收峰,表明Heck偶联反应的发生。但由于 该化合物很难溶于四氢呋喃及其它有机溶剂中,导致平均分子量难以测定。 高 分 子 通 报 2010年3月 图3 4,4 一二苯乙烯基联苯的红外光谱 Figure 3 IR spectrum of 4,4-disubstituted styrylbiphenyl
图4含联苯聚合物的红外光谱 Figure 4 IR spectrum of polymer containing biphenyl
2.3溶解性的测定 用不同的溶剂对二苯乙烯基联苯和聚合物进行溶解性测定。4,4,_二苯乙烯基联苯在NMP、THF、 DMAC、1,2一二氯乙烷、氯仿中只有极少量的微溶,而在对二甲苯、异丙醇、乙腈、环己烷、丙酮、乙醇中没 有几乎没有任何溶解。聚合物在上述溶剂中的溶剂性能与4,4 二苯乙烯基联苯基本一致。提高温度, 4,4,_二苯乙烯基联苯和聚合物的溶解效果都没有明显变化,这是它们分子结构中存在较大共轭体系的 结果。 2.4荧光光谱分析 由于4 4L二苯乙烯基联苯和含联苯PPV共轭聚合物的溶解性均较差,所以我们对其固体状态下荧 光发射光谱进行了测定。如图5所示,该化合物的荧光发射光谱峰在447nm。当激发光波长为274nm 时,呈现出最强的量子发光效率。改变激发光波长为250、300、330、350nm时,荧光强度均有不同程度的 下降,但荧光发射波长没有任何改变,荧光发射峰也没有明显红移。
图5 4 4 一二苯乙烯基联苯的荧光光谱 Figure 5 Fluorescence spectra of 4。4一 disubstituted—styrylbiphenyl
图6含联苯PPV共轭聚合物的荧光光谱 Figure 6 Fluorescence spectra of Conjugated Polymer PPV Containing Biphenyl
在相同的条件下,我们测定了含联苯PPV共轭聚合物的荧光发射光谱,如图6所示,聚合物在373 和409nm的激发光下有较强的量子发光效率,荧光发射光谱峰在500nm,与4,4 一二苯乙烯基联苯的荧 光发射光谱波长相比,有了明显的红移,这说明聚合物具有比4,4 一二苯乙烯基联苯更大的共轭体系,从 而进一步说明了4,4 一二碘联苯与对二乙烯基苯发生了聚合反应。另外,我们发现,当激发光波长发生变 化时,聚合物荧光发射光谱的相对强度发生变化,但荧光发射光谱波长几乎没有变化。
云仍薹E∞c田cj- ∞0c 荽E曲c∞cJ- 第3期 高 分 子 通 报 ・ 83 ・ 参考文献: [1]莫越奇,周文富,贾德民.功能材料,2000,31(3):247. [2]张诚,王纳川I,徐意,马淳安.高分子通报,2009,(5):54. [3]李盛彪,钮春丽,杨雄,龙光斗,唐超,黄维.高分子通报,2009,(5):13. [4]Lee J L,Han J Y,Shim H K,et a1.Symth Met,1997,84:261. [5]Hu B,Karasz F E.Synth Mat,1998,92:157. [6]Mikroyannidis J A,Damouras P A,Maragos V G.Eur Polym J,2009,45,284. [7]陈浩,蔡显荣,张涛,徐志刚,宋保风,李瑛,蒋青,谢明贵,化学学报,2008,66:788 [8]Losurdoa M,Giangregorioa M M,Capezzutoa P,et a1.Polymer,2008,49:4133. [9]Lee J H,Hwang D H.Synth Met,2008,158:273. [1O]Altava B,Burguete I,Verdugo E G,et a1.Tetrahedr Lett,2006,47:2311. [11]Luo F T,Xue C H,Ko S L,et a1.Tetrahedron,2005,61:6040. [123 Cai M Z,Tong X K,Hu W Y,Huang Y Z.React Funct Polym,2006,66:531. [13]Cai M Z,Liu G,Zhou J.J Mol Catal A:Chem,2005,227:107. [143张磊,崔元臣.化学学报,2005,63(10):924. [a53 Cui,Y C,Zhang L.J Mol Catal A:Chem,2005,237:120. [16]袁柱良,于宗强,夏安英.液晶与显示,2006,21:4.