酯基取代酞菁铜及其复合材料的研究

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1、摘要酞菁类化合物因其独特的理化性能，在材料领域已被广泛采用，但其难熔、难溶性，制约了它的进一步研究和应用。因此，可溶性酞菁及其相关复合材料的制备与性能研究，具有重要的科学意义和应用前景。第一章综述了酞菁及其衍生物的合成、薄膜制备以及在材料领域的应用研究进展，并在此基础上提出了本论文的研究思路：以提高溶解性为目标，探寻一种简便、高效的合成取代酞菁的方法，并以共溶液法制备基于酞菁的有机半导体复合材料，研究复合材料结构与性能之间的关系。论文第二章论述了采用相转移催化反应合成了酯基取代酞菁铜，制备了不同取代基长度

2、的酯基取代酞菁铜，通过对其溶液、薄膜的吸收光谱和x射线衍射谱的研究，发现取代基长度对酯基取代酞菁铜分子聚集状态产生显著的影响，导致其光电导性能的差异。制备了酯基取代酞菁铜LB脱，n—A曲线以及薄膜形态的变化表明，取代基跃度对酯摹取代酞蔷铜成膜性具有重要影响，表现在以酯基取代酞蓄铜LB膜为气敏层的气敏测试元件，对三甲基胺(TMA)、甲醇(CH。OH)气体的敏感性的差异。在第三章中，通过化学反应制备了十二酯基接枝纳米碳管，以改善碳管在有机溶剂中的分散性。以溶液共混法制各了酯基取代酞菁铜／纳米碳管复合材料，以该

3、复合材料为载流子产生层制备双层感光体，其光敏性在全光谱范围比单一的酯基取代酞菁铜有了明显提高，当纳米碳管含量达到8％时，复合材料的光敏性达到最佳。由酯基取代酞菁铜到纳米碳管的分子间光致电荷转移作用，是光电导性能优化的主要原因。进一步采用LB膜技术，制备了酯基取代酞菁铜／修饰纳米碳管的复合薄膜，发现薄膜中的纳米碳管在一定程度卜取向。与单纯的酯基取代酞菁铜LB膜相比，复合LB膜对还原性气体(三甲基胺)的气敏性有所下降。论文第四章论述了采用相转移催化反应对花酐进行了化学改性，改善了其溶解性。以溶液共混法制备了酯

4、基取代酞菁铜／酯基取代花复合材料，并以其为载流予产生层制备双层感光体，其光电导性能优于单纯酯基取代酞菁。XRD测试及复合薄膜的形貌研究表明，以酯基取代酞菁铜为P型材料、以酯基取代花为N型材料的有机本体异质结结构，是复合材料光导性提高的主要原因。酯基取代酞菁铜与酯基取代花在光谱吸收上存在互补性，是复合材料的光电导性能优化的另一原因。进一步采用LB膜技术，制各了酯基取代酞菁铜／酯基取代花复合膜。n—A曲线表明，两种材料的成膜性存在较大差异，分子结构的对称性是决定因素。与溶液浇铸复合膜相比，复合LB膜的形貌发生

5、了很大变化，说明了成膜方式对薄膜结构有较大影响。关键词：酯基取代酞菁铜，相转移催化，复合材料，光电导性能，LB膜，气敏性能，AbstractInChapter1，therecentprogressesinsynthesis，thinfilmfabricationandapplicationsinthematerialsofphthalocyanine(Pc)andtheirderivativesweresummarized，whichfollowedbyaproposaloftheresearchingt

6、hemeinthisthesis：toimprovethesolubilityinorganicsolvents，probingasimplerandnaoreefficientmethodofsynthesizingsubstitutedPc；fabricatingorganicsemiconductorcompositematerialsbasedOnsubstitutedPcbysimplesolutionblendingmethodandstudyingthereIationshipbetween

7、struct'dreandpropertiesofthecompositesfurtherEstersubstitutedCuPcweresynthesizedbythephasetransfercatalyzedreactioninChapter2．EstersubstitutedCuPcwiththedeferentlengthofsubstituentgroupweresynthesizedbythesamemethod．Becauseofthedifferenceinthesubstituentg

8、rouplengthofthesecompounds，themorphologyandthecongregationofthemoleculesintheircastingfilmsisdifferent，leadingtothedifferentphotoconductivitiesofthemTheLangmuir—Blodgett(LB)filmofestersubstitutedCuPcwerefabricatedsu