聚噻吩超薄膜微结构调控及其相变过程的原位光谱研究

摘要

本文主要通过掠角反射红外光谱(RAIR)，原位傅立叶变换红外光谱(FTIR)，紫外-可见光光谱(UV-vis)，辅助以透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)考察了中等分子量立构规整的聚3-(己基噻吩)(rr-P3HT)超薄膜的初始微结构和相变过程中的原位光谱变化。
　　首先我们使用沸点不同的溶剂对P3HT样品进行处理，可以得到初始态链结构不同的两种薄膜结构，使用沸点低的溶剂处理，可以得到face-on结构的取向薄膜;沸点高的溶剂处理，可以得到edge-on结构的取向薄膜，并且通过原位热处理，不稳定的face-on取向结构向稳定的edge-on取向结构转变，并且由沸点较低的溶剂诱导制成的薄膜，其晶相也发生转变，晶相由FormⅠ'转变成FormⅠ。并且通过不同的热处理手段，我们可以知道，在升温过程中，P3HT经历了一个不可逆的固固相变过程，而烷基侧链却经历了一个可逆的变化过程。通过热处理，P3HT结晶结构中π-π相互作用逐渐增加，但是结晶度却没有明显的变化，同时我们还得到110℃到170℃是P3HT薄膜最佳的热处理温度。
　　由于P3HT具有良好的自组装性能而能在溶液中形成纳米线结构，所以我们辅助以超声的方法来促进其在溶液中形成更好的纳米线结构。通过紫外-可见光光谱表征，我们知道，在0℃条件下，对P3HT/间二甲苯溶液超声30分钟，可以得到热力学上稳定的聚集结构，由于其结构稳定，有利于其在实际中的应用。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 聚噻吩及其衍生物概述

1．2．1 聚噻吩及其衍生物

1．2．2 聚3-(烷基噻吩)本体自组装

1．2．3 聚3-(烷基噻吩)薄膜自组装

1．3 选题的目的及意义

1．4 实验思路

第二章 溶剂诱导P3HT薄膜取向结构变化及其红外光谱表征

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 样品制备

2．2．2 测试方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 溶剂种类对P3HT薄膜初始态链结构的影响

2．3．2 不同初始态P3HT薄膜升温过程中结构变化的原位红外表征

2．4 小结

第三章 掠角反射红外光谱表征热处理方式对P3HT薄膜微结构的影响

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 样品制备

3．2．2 测试方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 连续升温过程中P3HT薄膜的红外光谱表征

3．3．2 连续升温过程和步进式升温过程中P3HT结晶结构的变化

3．3．3 连续升温过程和步进式升温过程的P3HT结晶度的变化

3．4 小结

第四章 聚3-(己基噻吩)纳米线制备及其表征

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 样品制备

4．2．2 测试方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 超声处理对有序结构的影响

4．3．2 超声处理对有序结构热稳定性的影响

4．4 小结

全文总结

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录

声明