一种低能带隙结晶完整的D-A型共轭导电聚合物电化学沉积与表征

摘要

低能带隙D-A型共轭导电聚合物材料是近20年来受到密切关注和广泛研究的新型半导体材料,共轭聚合物的链结构组成直接决定了导电聚合物的光学、电化学及电学等物理性能.4,5-二胺基邻苯二腈分子结构中两个供电子的-NH2和两个吸电子的-CN彼此对位键合于同一苯环骨架上,具有二维分子内电荷转移特性和特殊光电物理特性.本实验以四丁基四氟硼酸铵乙腈水溶液为电解质,采用循环伏安技术在ITO玻璃电极表面电化学沉积了4,5-二胺基邻苯二腈聚合物膜;表征了聚合物膜的结晶结构、形态学结构及热学性质;通过测试沉积聚合物的电化学性质和光学性质,计算了沉积聚合物分子的电子能级(HOMO/LUMO)、能带隙大小,分析了聚合物导电传输类型;在研究电解质溶液中乙腈/水体积比、CV扫描速率和扫描圈数等对单体的电化学聚合以及沉积聚合物的结构及性能影响的基础上,得到4,5-二胺基邻苯二腈电化学聚合沉积的优化条件,成功制备了结晶性完整、能带隙低和热稳定性好的新型N型D-A型共轭导电聚合物有机半导体.