非线型氮杂稠环芳烃的合成及光电性能研究

来源 :丁方伟 |
氮杂稠环芳烃化合物由于其独特的光电性能,已广泛应用于有机场效应晶体管、有机发光二极管和有机太阳能电池等领域。科研工作者对线型氮杂稠环芳烃分子进行了大量的研究,却忽视其异构体非线型氮杂稠环芳烃分子,而后者
氮杂稠环芳烃化合物由于其独特的光电性能,已广泛应用于有机场效应晶体管、有机发光二极管和有机太阳能电池等领域。科研工作者对线型氮杂稠环芳烃分子进行了大量的研究,却忽视其异构体非线型氮杂稠环芳烃分子,而后者结构中存在两个Clar六隅体,因而表现出更加优异的稳定性。但是,在这一新兴领域有着诸多问题需要解决,例如分子不易合成、种类较少、应用范畴较窄以及构效关系不明确。所以本文紧密围绕非线型氮杂稠环芳烃分子的合成、光电性能与应用展开,合成了26种非线型氮杂稠环芳烃分子,获得12种产物的单晶结构,并实现了产物半导体属性由p型向n型的转变,最后又探究了氮杂稠环芳烃二聚体分子的三线态湮灭上转换效应。为了获得p型非线型氮杂稠环芳烃,本文通过在线型氮杂稠环芳烃分子末端引入共轭五元环,合成了含有噻吩、亚砜和砜基取代的9种目标产物。通过对产物的光电性能数据的研究,验证了通过稠合长度与硫原子价态来调控分子前线轨道能级的方法。通过对产物的场效应晶体管研究发现,化合物3-17为p型半导体材料(μh=7.00×10-3 cm~2 V-1 s-1),3-19则是一种平衡性良好的双极性半导体材料(μh=9.24×10-3 cm~2 V-1 s-1,μe=8.60×10-3 cm~2 V-1 s-1),且分子的砜基化对器件的开关比有着显著的影响,3-19的开关比较3-17提高了两个数量级,一定程度上提高了器件的灵敏程度。本文通过引入吸电子更强的羰基单元以获得双极性非线型氮杂稠环芳烃分子,并利用一步缩合反应合成了产物4-7至4-9。此外,还利用改变稠合单元的方法来调控分子轨道能级,将缺电子的噻二唑及富电子的噻吩基团引入分子骨架中,合成了4-10和4-11。所有产物4-7至4-11的单晶结构都呈滑移堆积,不同之处在于有无π-π相互作用及其作用的强弱。茚酮单元的引入,有效地降低分子的前线轨道能量,导致产物的半导体属性由p型向双极性过渡,其中4-9(μh=2.77×10-4 cm~2 V-1 s-1,μe=2.81×10-4 cm~2 V-1 s-1)和4-10(μh=0.69×10-4 cm~2V-1 s-1,μe=1.45×10-4 cm~2 V-1 s-1)均表现出平衡的双极性有机半导体特性。为了获得能级更低的n型非线型氮杂稠环芳烃,本文在非线型分子骨架中引入多氮原子合成了分子5-1和5-3,两个目标分子都具有较低的LUMO能级(-3.7 e V,-4.1 e V),避免了空气中水、氧气的影响,进而增加了材料的稳定性。通过对产物的吸收光谱、荧光光谱的研究,发现并证实了目标分子是一种平面型给体-受体-给体结构的分子,存在着强烈的分子内电荷转移过程。通过空间限制电荷法对产物的半导体属性进行了研究,产物5-1和5-3均为n型半导体材料,电子迁移率分别为7.40×10-5 cm~2 V-1 s-1和1.11×10-4 cm~2 V-1 s-1,引入砜基使得载流子迁移率提高了一个数量级。本文最后又对非线型氮杂稠环芳烃二聚体分子的上转换效应进行了探究,实现了以有机物IR806为敏化剂,808 nm激光激发下的三线态湮灭上转换过程。其中,化合物6-10(1.4%)、6-11(1.9%)和6-12(3.6%)展现出出色的上转换效率,且化合物6-12上转换体系具有较高的稳定性,在空气中放置7天后,上转换荧光强度依然可以保持89%。
针对PE底漆在运用过程中出现的弊病,探讨了PE底漆的冬季打磨、调油防沉、加白水后消泡和填充性能。另外将着重对PE清底漆的抗下陷性进行探讨,并给出了相应的解决方案。
高校毕业生就业协议的签订是其就业过程中的一个重要环节,高校毕业生就业协议制度在毕业生就业过程中也发挥着重要的作用。然而,我国劳动力市场化程度日益提高,高校毕业生作为劳
文章介绍了近几年我国牛仔布用纱的技术创新,包括弹力包芯纱及竹节纱的技术创新、彩点纱及麻灰纱在牛仔织物上应用、牛仔纱采用紧密纺技术、纯棉牛仔纱创新采用精梳工艺、创
信息技术的发展给社会和人们带来的变化已经逐渐渗透到各个领域,而教育网络化就是其中之一。现今作为对传统考试方式的改革,网络化考试是近年来研究的一个热点课题。网上考试
目的:总结妇科慢性盆腔炎的治疗经验,进一步提高治疗效果。方法:收治慢性盆腔炎患者200例,随机分成观察组和对照组各100例。对照组采用0.9%NS 250ml+5.0g头孢哌酮舒巴坦静滴,
某高层建筑在建过程中,地下室混凝土顶板的开裂情形,分析了裂缝产生的主要原因,提出了裂缝修补的施工措施,可供类似工程参考。
EDA工具是半导体产业的重要支柱之一,是集成电路设计和生产之间的桥梁。2009年全球半导体产业规模约2200亿美元,作为其重要支柱的EDA行业约占到48亿美元。据世界半导体贸易统
2015年3月,住房和城乡建设部印发了《建筑业企业资质管理规定》《建筑业企业资质标准》及《建筑业企业资质管理规定和资质标准实施意见》(以下统称“新《标准》”)。笔者就新
目的:对优质护理在无痛性心肌缺血患者护理中的应用措施下效果进行探讨和评估.方法:选择于2017年3月至为2018年1月在我院进行了治疗的160例无痛性心肌缺血患者为研究对象,将
党的十一届三中全会以后,中央为发展西藏、振兴西藏,决定对西藏进行43项工程援建。阿里地委、行署为发展阿里的旅游业,拓宽就业渠道,抓住机遇,设计兴建了狮泉河饭店。狮泉河饭店于1985年“西藏自治区成立二十周年大庆”之际建成并投入使用。两年的实际经营,使之具备了扩大经营范围、扩充从业人员的条件,由此,阿里地区旅游公司于1987年应运而生。  十多年里,旅游公司经历了从无到有、从小到大的发展过程。至今,
国际著名导演李安去年凭《断背山》勇夺奥斯卡最佳导演奖,旋即再向高难度挑战,拍摄改编自张爱玲短篇小说《色·戒》的同名电影。该片2007年9月首度在64届威尼斯电影节亮相就力压群雄,为李安赢得了第二座金狮奖,让之前担心片中大胆情欲戏能否获得观众认同的李安如释重负,开心地笑了!。  这部国际瞩目的新作,除了备受注目的幕前阵容梁朝伟、汤唯、王力宏、陈冲,幕后班底同样是钢铁组合,包括李安御用编剧王慧玲、奥斯
在NaOH/尿素体系中,通过聚乙二醇二缩水甘油醚(polyethylene glycol diglycidyl ether,PEGDE)进行交联,成功地合成了纤维素——羧甲基纤维素钠的复合水凝胶.对水凝胶样品进行了
针对小学生易错的难点、重点与疑点,把易错题、典型错题与难度大题目作为教学反例,在不同的教学环节展示出来,教师结合适当形式运用,能巩固强化知识、思考启发疑难。
"两会再定新目标,发展本质是为民。机遇风险总是在,要靠爱拼才会赢。"这是省长卢展工1月9日下午省委召开的港澳委员座谈会上的即兴讲话。当卢展工风趣地操着闽南腔说出"爱拼
地膜在农业生产过程中必不可少,其具有保温、保水、抑制杂草等功能。但是使用周期结束后存在难回收,难降解等缺点。本文以风化煤为原料,利用煤中腐殖酸与柔性高分子间的相互
艺术设计的基本课程被称作"三大构成体系",只有将这三门主体课程紧密结合在一起,才能培养具有合格专业理念的艺术设计人才。特别是对高职院校的学生来讲,三大构成课的整合学
本文结合化工热力学课程理论性和应用性都比较强的特点,从教师教学和学生学习两方面分析了普遍存在的教师授课难、学生不会应用等问题,阐述了为与研究型大学培养具有研究型和
石油开采过程中会消耗大量物资和能源,而江苏油田的能源管控尚未成体系。根据油田企业的特点及目前行业能源管控现状,定义能源管控中心为实施动态监控和数字化管理的能源管控
2005年夏天,最火的词——“超级女声”,这档号称“平民海选造星”的娱乐节目,以15万人参赛的超大规模、超长赛程和一路狂升的收视率,使一向以新思维著称的湖南卫视取得了压倒性的优势,无可争议地成为大众目光的焦点。  传统媒体和网络媒体都对“超级女声”褒贬不一,无可争辩的是,作为一档娱乐节目,“超级女声”至少成功地达到了其商业目的。笔者认为,这个节目达到这种效果的一个不可忽视的原因即是,它充分尊重观众
目的:观察社区护理干预在抗精神病药致肥胖精神病患者中的应用效果。方法抽取本院2015年1月至2015年12月本院收治的精神病患者64例,对他们进行随机分组,分别为干预组及对照组,对
“这里就是红房子镇么?怎么没看到红房子呢……”小魔女茜莉看着眼前这个五颜六色的小镇,自言自语道。她从贴身的小口袋里,掏出一个向日葵形状的小罗盘。  “嗯,没错,往北偏东45度的方向一直走。”小魔女茜莉继续走,希望能找到魔杖,获得更多的魔力,然后去参加一年一度的魔女嘉年华。  茜莉沿着玫瑰小道往前走,淌过一条小溪,也没看到红房子。  没有红房子也没关系,因为这里是个多可爱的地方啊!  看,那栋橙色的
西红柿可帮助燃烧脂肪  日本京都大学的一项最新研究发现,西红柿特别是经过加热处理的西红柿汁中,含有大量能够燃烧脂肪的亚油酸。  研究人员每天用含有0.002克亚油酸的高热量食物喂食肥胖小鼠,另一组肥胖小鼠则单纯喂食高热量食物。4周后发现,前者血液和肝脏中的中性脂肪比后者少约30%,血糖值也比后者低约20%。换算成人的摄入量,相当于每餐吃二三个生西红柿或是喝200毫升西红柿汁,加热的西红柿汁效果更好
期刊