一种新型寡聚噻吩类有机小分子DHOT的合成及其光伏性能

合成一种新型寡聚噻吩类有机小分子2,5-二[5-(4′-辛基-[2,2′-二噻吩]-5-基)-3-己基-1,3,4-噁二唑-2-硫酮]噻吩(DHOT),并将其应用于太阳能电池中。研究结果表明:DHOT具有较好的热稳定性、良好的溶解性能和成膜性能;在薄膜状态下,DHOT的吸收光谱范围为300~600 nm,其最大吸收峰在425 nm处,相应的光学带隙为2.17 e V;用DHOT组装太阳能电池,其结构为ITO/PEDOT:PSS/DHOT:PC71BM/Zr Acac/Al;当DHOT与PC71BM质量比为1:1时,其能量转换效率为1.03%,对应的开路电压为0.84 V,短路电流密度为3.99 m A/cm2,填充因子为30.7%。     

噻吩羧酸在金表面的自组装膜及其电化学性质

研究了具有平面环状共轭体系的硫杂环化合物噻吩羧酸在金表面的自组装单分子膜及其修饰金电极的电化学行为．以Fe(CN)6^4-/3-为“探针”离子,用循环伏安法对自组装膜的形成、电极界面电容及其组装机理进行了研究．结果是噻吩羧酸在Au上的覆盖度约为95％,金电极的界面微分充电电容由修饰前的0．294μF／cm^2下降到0．167μF／cm^2,由此可见噻吩羧酸在金表面形成了致密的单分子膜．     

RAFT细乳液法合成PMMA-b-PS及其自组装研究

采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合方法(RAFT),在细乳液体系中合成了分子量相对可控的聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯嵌段共聚物(PMMA-b-PS)及PMMA均聚物.用FTIR1、H-NMR、GPC对聚合物结构和组成进行了表征.用TEM观察了PMMA-b-P/PMMA在选择性溶剂四氢呋喃/环己烷中的自组装行为,发现随着均聚物含量的增加,胶束形态由分散的球形转变为球形和不规则形态的混合物,胶束尺寸也有所增大.混合溶剂中四氢呋喃的含量也对胶束形态有所影响,随着四氢呋喃含量的增加,胶束有彼此聚集的趋势,在THF含量为60%时,胶束尺寸达到大约400 nm,是实验中所观察到的最大胶束.     

简单水热方法合成自组装镍球及其磁性能研究

报道了一种获得自组装镍球的简单方法,丁二酮肟在镍球的合成中起到了非常关键的作用.所获得的镍球表现出非常大的矫顽力,具有重要的应用前景.同时,这种低温合成方法有望用来制备其他的过渡金属及其合金.     

对硝基苯甲酸胆甾醇酯的合成及其分子自组装结构研究

 从对-硝基苯甲酸与胆甾醇出发,采用DCC、DMAP酯化法一步合成了对硝基苯甲酸胆甾醇酯,产物结构经核磁、X射线衍射单晶结构测试得到证实;化合物的液晶行为采用偏光显微镜(POM),差示扫描量热仪(DSC)等手段进行了研究.研究表明,该化合物为具有胆甾相的液晶分子,建立了化合物形成胆甾相的分子组装模型,并分析了化合物从晶体结构到液晶相结构转变过程中分子自组装结构的变化过程.通过对比,讨论了苯环上的取代基对苯甲酸胆甾醇酯衍生物液晶性质的影响.     

PdCu二元合金纳米晶体的合成及其自组装

采用胶体合成的方法,在十八烯、油胺的存在下,以1,2-十六烷基二醇作为还原剂直接还原乙酰丙酮铜和乙酰丙酮钯的混合物,得到高质量的PdCu合金纳米晶体.所合成的PdCu纳米晶体能够分散在正己烷或甲苯中形成稳定的胶体溶液,通过缓慢地蒸发溶剂,纳米晶体能够在基底上自组装成长程有序的二维(2D)超晶格.考察了反应温度对纳米晶体尺寸的影响,以及胶体溶液的浓度和溶剂的蒸发速率对自组装过程的影响,并采用X线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)对所得纳米晶体及其自组装超晶格进行表征.结果表明:反应温度越高,PdCu纳米晶体的尺寸越小.240℃下,平均粒径为(3.9±0.2) nm;200 ℃下,平均粒径为(5.9±0.5) nm.超晶格中,PdCu纳米晶体是以六方密堆积(hcp)的方式排列.     

两亲性三嵌段共聚物的合成及其自组装行为

本研究采用原子转移自由基聚合（ATRP）方法实现聚乙烯醇、丙烯酸叔丁酯、苯乙烯的聚合,合成出两亲性三嵌段PEO-PAA-PS共聚物。考察聚合过程中单体配比、引发剂、催化剂、反应温度等因素对两亲性三嵌段共聚物合成的影响,并得出最优的合成路线。探索两亲性三嵌段共聚物的在水中的自组装行为。考察共聚物结构和组成、共聚物浓度、共溶剂等对两亲性三嵌段共聚物自组装行为的影响。     

聚苯乙烯-b-聚嵌段共聚物的合成及其化学反应诱导自组装研究

采用RAFT可控自由基聚合方法,合成了由苯乙烯和马来酸酐/苯乙烯交替序列组成的两嵌段共聚PST101-b-P(MA-alt-ST)29;用1HNMR和GPC对共聚物的结构组成进行表征,将其中的马来酸酐用氨基丙基甲氧基硅烷进行氨解开环,得到含有甲氧基硅烷侧基的嵌段共聚物.进一步在碱性催化剂三乙胺的作用下,侧基上的硅氧烷迅速水解反应,并发生聚集.该聚集由于受到可溶性的聚苯乙烯链段的辅助,不会形成宏观的沉淀,而是通过化学反应诱导自组装过程,一步获得聚合物--二氧化硅有机/无机纳米杂化粒子,用动态光散射和透射电镜对所形成的纳米粒子进行了详细表征.     

弓型Bola两亲化合物的合成及其自组装液晶相研究

以Suzuki和Sonogashira偶联反应为关键步骤合成带内外取向烷氧基侧链的弓型噻吩Bola两亲性化合物14和15,产物结构经1H NMR、13C NMR及元素分析得到证实;化合物的液晶行为采用偏光显微镜(POM)进行了研究,化合物光谱性质采用紫外和荧光光谱进行了测试.研究结果表明,两化合物均为柱相液晶,烷氧基侧链的内外取向对化合物的液晶相态的稳定性有明显的影响,建立了分子组装形成柱相可能的模型.根据化合物的荧光光谱推断它们可以作为潜在的蓝光材料,根据化合物的紫外光谱计算的能隙范围,推断它们可以作为有机半导体材料.     

双胆固醇取代Schiff碱衍生物的合成及其自组装性质

设计合成了双胆固醇取代Schiff碱衍生物, 发现该化合物能在苯、 CCl₄、 乙酸丁酯和DMF中自组装形成透明的有机凝胶. 扫描电镜和透射电镜照片表明, 大量一维凝胶纤维的交叉缠绕构成了三维网络结构. UV-vis吸收光谱表明, 在凝胶相中Schiff碱基团之间通过π-π相互作用形成了H-聚集体.     

嵌段共聚物及其自组装

嵌段共聚物有着非常强大的自组装能力,它组装成的结构给其带来的丰富的性质,成为功能高分子研究设计的首选。本文介绍了嵌段共聚物在学术上和工业上的价值以及在该领域的研究热点。着重指出嵌段共聚物自组装仍然是当今研究的热点问题。     

自组装成膜技术及其研究进展

对近几年界面科学、分子工程学等领域研究最多的自组装薄膜技术进行了总结，介绍了其发展历史，从组装物种之间作用力的不同分别介绍了配位键自组装、氢键自组装、静电自组装等。自组装材料在很多方面都有着重要的潜在应用，     

自组装金属酞菁聚合物的合成及表征

通过逐步聚合的方法合成了一种新的含有长烷基链的金属酞菁的聚合物,这种自组装的聚合物有很好的溶解性能,且很容易成膜,并对其光以及电化学性能进行研究.从紫外可见光谱图中可以看到两个强的吸收带,分别位于600-700 nm,以及300-400 nm.这种物质具有低的禁带宽度(Eg<1.8 eV),很容易吸收太阳光.采用332 nm的光作为激发光源,它的溶液的发射峰出现在402nm.从循环伏安图上可以观察到,两个可逆的氧化还原过程出现在0.64 V,-1.10 V.     

两亲性嵌段共聚物PEO-b-PMMA的合成及其在水溶液中的自组装

以PEO-Br为大分子引发剂,通过原子转移自由基聚合合成了两种具有不同疏水链长的PEO-b-PMMA两亲性嵌段共聚物,经GPC和1H-NMR表征确认其结构分别为PEO45-b-PMMA130和PEO45-b-PMMA335。以二氧六环作为初始共溶剂,考察了PEO-b-PMMA在水溶液中的自组装,用光散射和透射电子显微镜对共聚物的临界加水量和聚集体的形貌进行了测定与表征;结果表明随着PMMA链段的增长,临界加水量由27.5%降为22.5%,球形聚集体的平均粒径由44nm增至76nm。     

温度和光双重敏感性聚合物的合成及其在水溶液中的自组装

以PEO-Br为大分子引发剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了具有温度/光双重敏感性的亲水性聚合物PEO-P(NBMA-co-DMAEMA),并对聚合物在水中的自组装形态进行了研究。升高温度到临界胶束温度(CMT1)以上时,聚合物可以在水中自组装形成以P(NBMA-co-DMAEMA)为核,PEO链段为壳的胶束并负载模型药物尼罗红;在CMT1以上时,用紫外光照射胶束溶液,聚合物PEO-P(NBMA-co-DMAEMA)中的光敏感性NBMA基团逐渐发生裂解反应生成亲水的MAA,聚合物转化成亲水性更强的PEO-P(MAA-co-DMAEMA),导致体系的CMT2高于CMT1,胶束发生解离并释放出尼罗红。     

PDMAEMA-b-PPOSS双嵌段共聚物的合成及其在水相中的自组装行为研究

利用ATRP成功制备了PDMAEMA-b-PPOSS双嵌段共聚物,实现了POSS基团个数由一个到多个的变化。这种变化增加了双亲性分子中疏水段所占的比例,提高了聚合物的聚集能力,聚合物的聚集形态有向短棒状发展的趋势;而PDMAEMA-b-PPOSS依旧能在pH调控下实现单个胶束与复合胶束之间的相互转变。利用PDMAEMA-b-PPOSS在水相中聚集形态之间的可逆转变,成功实现了对芘的可控负载与释放过程。通过对PDMAEMA-b-PPOSS的温度敏感性研究发现,随着温度升高,聚集体尺寸呈现出逐渐减小而后急剧增加的趋势。     

新的分子组装技术：自组装成膜及其应用

通过化学吸附可实现有机分子在固体表面上的自动有序排列，形成的自组装膜的稳定性和有序性优于ＬＢ膜，成膜技术简便，在非线性光学，微电子学，分子器件，传感器件，分子生物学及表面修饰等方面具有广泛应用价值。     

焦脱镁叶绿酸-a甲酯金属锌配合物的合成及其自组装研究

从叶绿素-α开始,经过中心镁离子的剔除和17-位尾端酯基的酯交换得到脱镁叶绿酸-α甲酯,在醋酸中回流以脱去13^2-位甲氧甲酰基转化为焦脱镁叶绿酸-α甲酯,继续与醋酸锌相互作用则生成焦脱镁叶绿酸-α甲酯锌．通过中心金属锌离子d轨道和卟吩E-环羰基孤对电子,锌配合物发生多种形式自组装过程,分别形成闭合式二聚卟吩、开链式二聚卟吩和其他多聚卟吩混合物．同时,讨论了锌配合物的价键结构、核磁共振和紫外可见光的光谱性质以及自组装形成过程．     

自组装合成超疏水聚苯胺片状多级结构

采用无模板-化学氧化聚合法,在全氟辛酸(PFOA)的水溶液中以过硫酸铵(APS)为氧化剂聚合苯胺(Ani)自组装合成超疏水聚苯胺(PANI)片状多级结构.利用SEM,FT-IR,XRD和UV-vis对其形貌和结构进行了表征.当PFOA浓度为0.002 4 mol/L,聚合温度为25℃时,氧化剂APS的量与苯胺相同;Ani浓度为0.022mol/L时,合成的PANI为长几十微米宽大约为2~5μm的片状结构,该片状结构表面由长大约1μm直径约为100nm的PANI纤维组成;而Ani浓度为0.044mol/L时,合成的PANI长为20μm左右宽大约为2~3μm的片状结构,该片表面布满短而粗的不规整纤维,并且发现它们的水接触角分别为149°和151°,表明该材料具有超疏水性能.     

双重响应性POSS基嵌段共聚物的合成及其溶液自组装行为的研究

以温度响应性N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和pH响应性丙烯酸(AA)作为功能单体,与甲基丙烯酰氧丙基七异丁基笼形倍半硅氧烷(MAPOSS)通过可逆加成-断裂转移聚合法(reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization,RAFT)共聚,合成具有双重响应性的多面体齐聚倍半硅氧烷(polyhedral oligomeric silsesquioxane,POSS)基嵌段共聚物PMAPOSS-b-(PNIPAM-co-PAA);采用动态光散射(dynamic light scattering,DLS)、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等测试手段研究了POSS基嵌段共聚物的温度与pH响应行为.结果表明:嵌段共聚物胶束在外部环境pH变小时,粒径明显增大,而在较高pH下,胶束粒径保持稳定;当外部环境温度小于低临界溶解温度(lower critical solution temperature,LCST)时,嵌段共聚物胶束粒径较大,当温度升高到LCST及以上时,嵌段共聚物胶束粒径变小;对于包芘共聚物胶束,在酸性条件下芘能较快释放,且释放速度与疏水链段长短有关,而当包芘共聚物胶束所处环境温度高于LCST时也会导致芘的释放.