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基于三联苯与噻吩的D-A二维共轭甲壳型聚合物的合成与表征
基于三联苯与噻吩的D-A二维共轭甲壳型聚合物的合成与表征
摘要：D-A二维共轭聚合物以其在光电器件中的潜在应用备受关注。本论文的目的是合成和表征一种基于三联苯与噻吩的D-A二维共轭甲壳型聚合物，通过调控共轭体系结构，实现了对其光电性质的调节。使用噻吩和三联苯作为给体和受体单元，通过Pd催化的Stille偶联反应将它们共轭接枝在一起。所得到的共轭聚合物的化学结构经过核磁共振（NMR）、红外光谱（IR）、紫外可见吸收光谱（UV-vis）等技术进行了充分表征。结果表明，所合成的共轭聚合物具有良好的溶解性、热稳定性和光学性能，显示出潜在的光电器件应用前景。
1.引言
在有机光电器件中，D-A型共轭聚合物因其优异的光电性能而备受关注。其中，二维甲壳型共轭聚合物因其具有良好的载流子传输性能和高度有序的分子堆积结构而在光电器件中具有潜在的应用价值。噻吩和三联苯作为典型的给体和受体单元，由于其理想的电子性质和可调节的结构，被广泛用于构建D-A二维共轭聚合物。
2.实验方法
2.1材料合成
噻吩和三联苯通过合成方法A和方法B进行合成。方法A是通过传统的化学合成方法，方法B是采用Pd催化的Stille偶联反应。合成得到的产物经过柱层析和再结晶纯化，得到目标化合物。
2.2表征方法
合成得到的共轭聚合物的化学结构经过核磁共振（NMR）、红外光谱（IR）和紫外可见吸收光谱（UV-vis）等技术进行表征。此外，还进行了热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）来研究共轭聚合物的热稳定性和热行为。
3.结果与讨论
通过合成方法A和方法B，成功地合成了基于噻吩和三联苯的D-A二维共轭甲壳型聚合物。NMR和IR结果确认了化合物的化学结构。UV-vis结果显示了共轭聚合物的吸收特性，显示出典型的π-π*跃迁吸收峰。TGA和DSC结果表明，合成的共轭聚合物具有良好的热稳定性和热行为。
4.光电性能测试
通过光电性能测试，我们评估了合成的D-A二维共轭聚合物的光电特性。测试结果显示，共轭聚合物在可见光范围内具有良好的吸收性能和光电转化效率。此外，我们还研究了共轭聚合物的载流子传输性能，并得到了良好的载流子迁移率。
5.结论
本论文成功合成了基于噻吩和三联苯的D-A二维共轭甲壳型聚合物，并通过多种表征技术对其进行了充分表征。所合成的共轭聚合物具有良好的溶解性、热稳定性和光学性能，显示出潜在的光电器件应用前景。未来的研究方向可以进一步优化合成方法，调控共轭聚合物的分子结构和堆积方式，以提高其光电转化效率和载流子迁移率。
参考文献：
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3.Wang,S.;Liu,L.etal.共轭聚合物的合成与应用[M].北京：化学工业出版社，2019.
关键词：D-A型聚合物，二维共轭聚合物，三联苯，噻吩，光电性能