几种导电高分子的Raman光谱研究

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导电高分子是一类具有广泛应用前景的新型材料。 为了深入了解和利用导电高分子, 理论和实验方面的研究是非常重要的。 Raman 光谱被普遍认为是研究导电高分子的一个有力手段, 但至今为止, 将这一技术实际应用到导电高分子结构的研究还很不充分。 此外 ,对于新型导电高分子 Raman 光谱数据的积累也很不完善。 因此, 本论文以 Raman 光谱为主在手段, 对三种导电高分子: 聚呋喃、 聚萘 、聚苯胺进行了研究 聚呋喃是由简单芳杂环直接相连构成的导电高分子, 尽管其结构相对简单,但目前对其 Raman 光谱的指认还十分混乱。 我们获得了不同光源激发下聚呋喃的 Raman 光谱 。结合显微共焦 Raman、 原位电化学 Raman 和表面增强 Raman等技术, 证明了前人研究的“ 聚呋喃共轭长度双峰分布” 中另一组分是由聚呋喃的掺杂造成的。 用电子吸收光谱法确定了在实验体系中所得聚呋喃的载流子,进一步指认了掺杂态聚呋喃中各 Raman谱带的归属。 聚萘是由稠芳环直接相连构成的导电高分子, 其结构比较复杂, 目前对其Raman 光谱尚无指认。 我们通过实验确定了在三氟化硼乙醚体系中合成的聚萘的结构, 并结合量化计算结果, 确认了本征态聚萘中各 Raman 谱带的归属。 发现在聚萘的 Raman光谱中, 随着聚合度增加, 碳骨架的 Raman振动峰移向高波数, 表现出与一般简单导电高分子相反的变化趋势。 这主要是由于链长增大时,相邻萘环平面间的夹角逐渐增大, 聚萘分子链共轭的增加程度逐渐降低所致。 聚苯胺是由简单芳环非直接相连构成的一种特殊的导电高分子, 其结构复杂, 在其它导电高分子中得出的一般规律对其能否适用尚未可知。 我们证明了由电化学方法制备的聚苯胺薄膜在其生长过程中, 膜的掺杂程度随着膜厚度的增加而不断增大。 其原因主要是由于膜致密程度的不同, 使掺杂离子进出膜的难易程度不同而造成。 这与其它导电高分子的电化学生长过程中具有相同的特点。 此外, 我们研究了三种本征态聚苯胺的变温 Raman光谱, 根据其 Raman光谱的变化讨论了其结构和构象的变化。
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