聚苯撑乙炔综述

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1、聚苯撑乙炔综述明雪（100905025）（安徽师范大学化学与材料科学学院芜湖2410000）摘要聚对苯撑乙炔及其衍生物类似于聚对苯乙烯结构，表现出了许多的优点，具有好的电子流动性，最突出的是有高的荧光量子效率及好的器件稳定性。本文对聚苯撑乙炔的结构特点、性能以及近年来各国对其研究进展进行概述，并对其研究方向和应用进行展望。关键词聚苯撑乙炔；取代基；发光性质1引言二十一世纪是信息时代,其显著的特点是信息的数字化和网络化的建设。信息化对信息显示技术的要求越来越高，迫切的知识经济时代发展促进了信息显示技术的蓬勃发展。液晶显示、场发射显示、等离子体显示和电致发光显示等显示技术都在不断的改

2、进和完善以适应社会和市场的需要。在众多的电致发光聚合物材料中，聚对苯撑乙炔及其衍生物类似于聚对苯乙烯结构，表现出了许多的优点，具有好的电子流动性，最突出的是有高的荧光量子效率及好的器件稳定性（具有高的氧化势能，不易被水和氧氧化），有望作为发光材料。但是，相对于聚芴和聚对苯乙烯类电致发光材料，人们对其研究的不是很多，这类材料也存在着许多不足之处，主要表现在聚对苯撑乙炔聚合物溶解性差，不易成膜；同时，其电子传输性能差，热稳定差，发光颜色主要为蓝光。解决以上问题的主要手段是通过对聚对苯撑乙炔进行结构修饰，设计合成新型的聚对苯撑乙炔衍生物类发光材料2聚苯撑乙炔的发展及相关研究电子给体与电

3、子受体交替共轭共聚物由于存在链内的电荷转移特性,比相应的均聚物具有较低的能带隙。电子给体与电子受体之间的连接有三键和双键两种形式,用三键连接的称为聚苯撑乙炔(PPE)交替共聚物,用双键连接的称为聚苯撑乙烯(PPV)交替共聚物。相对于聚苯撑乙烯共聚物来说,聚苯撑乙炔共聚物的研究不太充分。但最近新型的聚苯撑乙炔交替共聚物的研究也引起了人们的重视,在主链结构和电子给体与电子受体单元种类的多样化方面的研究较为活跃,例如主链上含有过渡金属;电子受体为苝环;电子给体与受体为芳杂环及支链为富勒烯[12]等。在聚合物太阳能电池的应用上面,聚苯撑乙炔类共聚物没有报道。聚苯撑乙炔衍生物(PPE)材料

4、的研究较为热门，它是世界各国学者开始研究最早、投入资源最多、最有商业化前景的一类聚合物电致发光材料，目前已经广泛应用于有机电致发光器件、有机太阳能电池、有机场效应晶体管、有机激光和化学与生物传感等先进材料科学与技术领域的研究、开发和产业化中。2.1聚苯撑乙炔与电子受体共聚物的合成及光伏研究1992年，Heeger及Yoshino两小组分别独立地发现了从导电聚合物到富勒烯存在着光诱导电子转移现象，随后发展了双层单异质结器件，受体也从C60发展成其溶解性好的衍生物PCBM，但效率仍只有0.596左右，俞刚等在太阳能电池的光活性层中引入本体异质结构型，即将共辘聚合物和富勒烯衍生物混合，

5、形成一个三维的异质结，从而在整个结内都可产生有效的光诱导电荷转移。对电极进行修饰也可进一步提高器件效率，例如:采用PEDOTPSS对阳极ITO修饰，LiF对阴极Al修饰，可得到能量转换效率为3.396(AM1.5)的光伏器件h1.电子给体与电子受体交替共扼共聚物由于存在链内的电荷转移特性，比相应的均聚物具有较低的能带隙。电子给体与电子受体之间的连接有三键和双键两种形式.用三键连接的称为聚苯撑乙炔(PPE)交替共聚物，用双键连接的称为聚苯撑乙烯(PPV)交替共聚物。相对于聚苯撑乙烯共聚物来说，聚苯撑乙炔共聚物的研究不太充分。但最近新型的聚苯撑乙炔交替共聚物的研究也引起了人们的重视，

6、在主链结构和电子给体与电子受体单元种类的多样化方面的研究较为活跃，例如主链上含有过渡金属;电子受体为菲环;电子给体与受体为芳杂环及支链为富勒烯等.在聚合物太阳能电池的应用上面，聚苯撑乙炔类共聚物没有报道.聚(苯撑乙炔撑一苯并唾二哇)(C8-PPE-BT)作为一种新型共辘聚合物，其合成路线参见文献，其中辛烷氧基(C8)苯作为电子给体，苯并唾二哇作为电子受体.研究中分别制备了CS-PPE-BT与PCBM和MEH-PPV构成的本体异质结光伏器件并考察了它们的光伏性能。实验发现，通过比较C8-PPE-BT分别作为电子给体与电子受体的光伏器件，可知其更适合作电子给体。说明在C8-PPE-B

7、T中空穴的传输性能好于电子的传输性能，虽然从C8-PPE-BT的电化学分析知其也易得电子还原，但如果电子的传输性能较差，电子在没有到达电极就有可能失活。所以有必要进一步提高共扼聚合物的电子迁移率和电子亲和能，以便满足高性能聚合物光伏器件性能要求。2.2阳离子共轭聚合电解质与低聚物的形象化杀菌作用新墨西哥大学在对聚苯撑乙炔的阳离子共轭聚电解质和低聚苯撑乙炔的杀毒机理的研究中采用了电子光学显微镜与小角度X射线散射的方法。超微结构的分析表明,聚合物PPE-Th可以显著改变了细菌外膜和肽