论文部分内容阅读
对位六联苯(PHP)是一种倍受关注的有机光电功能材料，可应用于电致发光、激光光导和导电材料等方面。但是PHP的溶解性差，熔点高，一般只能用真空蒸镀的方法成膜，限制了其广泛应用。为了改善其可加工性并有利于调控PHP分子的空间取向，我们设计了四个以PHP为硬段、以聚乙二醇(PEO，Mn=150，350，550，750)为软段的PEO-PHP-PEO三嵌段低聚物(分别简称为150，350，550和750)。以Suzuki交叉偶联反应为关键步骤合成了目标产物，用核磁共振(NMR)、元素分析(EA)和飞行质谱(MALDI-TOFMass)表征了其化学结构。
研究了PEO-PHP-PEO的紫外-可见吸收光谱和静态、瞬态荧光光谱。PEO-PHP-PEO可发出深蓝色的荧光，并具有很高的荧光量子产率。瞬态荧光的研究表明，PEO-PHP-PEO在溶液中只有一个辐射衰减途径(τ=0.63ns)，而在固体薄膜中有两个辐射衰减途径，分别为单分子衰减(τ≈1ns)和激基缔合物衰减(τ=5-8ns)。
研究了750低聚物的双光子吸收性质，发现该低聚物溶液具有较大的吸收系数δ(2mg/mL浓度时δ达到了2.28×10-45cm4/photon.s)以及较宽的吸收响应范围(超过100nm)，可应用于光限幅。
利用循环伏安法测得了PEO-PHP-PEO的氧化电位和还原电位，计算出低聚物的价电子能级，并根据真空能级偏差的理论模型对结果进行了修正，为PEO-PHP-PEO在光电材料方面的应用提供了重要的性质参数。
制备了以PEO-PHP-PEO为发光层的电致发光器件，表征了器件的性能。由于PEO链段导电率低，LED器件不发光。而通过锂盐掺杂制备的LEC器件可以发出纯正的蓝光，启动电压最低为2.75V，启动时间0.2s，亮度最高可达1896cd/m2，表明该低聚物的LEC器件具有较好的应用潜力。
综合运用热分析、热台偏光、X射线技术和透射电镜技术初步研究了PEO-PHP-PEO的本体相行为。150低聚物具有正交晶系的结晶结构，有一个结晶相变k1-k2和一个液晶相变k2-SA；350低聚物表现出PEO链段的玻璃化转变，另外还有一个结晶相变k1-k2和两个液晶相变k2-SA、SA-LC；550低聚物表现出PEO链段的结晶转变和两个液晶相变k-SC、SC-SA；750低聚物表现出PEO链段的结晶转变，表现出不可逆的液晶相变，即在升温过程中出现双连续立方相(cub相)和六方柱状相(col相)的液晶相，而在降温过程中cub相和col相不重现，而是代之以层状近晶相(Sx相)，750在301.3℃出现各向同性消光。
初步研究了150低聚物在不同温度下的激光拉曼光谱，发现PHP链段的三个特征拉曼振动模式(1225cm-1、1280cm-1和1592cm-1)的强度在k1-k2相变，k2-SA相变前后有显著的变化，表明PHP链段之间的分子间作用力与低聚物的相变有某种对应关系。