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一系列单硅烷-寡聚噻吩共聚高分子膜中电荷载流子及其迁移率的研究
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:《化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O631.2[理学—高分子化学;理学—化学] TQ028.8[化学工程]
  • 作者机构:[1]南京师范大学化学与环境科学学院,南京210097
  • 相关基金:国家自然科学基金(Nos.20773066,20772057)、教育部留学回国人员科研启动基金及人事部留学回国人员科研基金资助项目.
中文摘要:

研究了一系列由单硅烷和寡聚噻吩组成的共聚高分子膜在较宽掺杂电位范围内的光谱电化学变化规律.用PSnT表示这一系列共聚高分子,其中n表示高分子链上寡聚噻吩单元中噻吩环的个数,n分别为5,7,8,10和14.结果表明在一定的掺杂电位范围内这些PSnT膜可以可逆地电致变色.PSnT膜的光谱电化学和循环伏安研究均表明在电化学掺杂过程中PSnT膜中的寡聚噻吩单元可被两步氧化.第一步氧化生成极子,极子可二聚形成π-dimers,两者之间存在着平衡.而第二步氧化生成双极子.双极子不能稳定存在于PS5T和PS7T膜中,但可稳定存在于其它具有更长寡聚噻吩单元的PSnT膜中.结合PSnT膜在不同电位下的表观迁移率数据讨论了膜中各种载流子对表观迁移率的影响.表明当掺杂电位低于两步氧化过程的平均电位Emean时,膜中表观迁移率的增加主要是由于π-dimers的形成及数量增加所引起的.随着寡聚噻吩共轭长度(n)的增加,π-dimers更易形成,因此PSnT膜中载流子的表观迁移率在更低的掺杂电位下开始增加并具有更大的增幅.

英文摘要:

A spectroelectrochemistry study was carried out for thin films of a series of copolymers with repeat units consisting of monosilylene and oligothienylene (PSnT,π=5, 7, 8, 10 and 14, n denotes the ring number of an oligothienylene unit) over a wide window of doping potentials. It was found that the films of these PSnT samples showed reversible electrochromic change in a proper range of doping potentials. Both the spectroelectrochemistry and cyclic voltammetry studies of PSnT film indicate that during electrochemical doping the oligothienylene unit of each PSnT is oxidized in the first oxidation step to polaron in equilibrium with π-dimers, and in the second step to bipolaron. Bipolarons are not stable in PS5T and PS7T films, but can exist safely in other PSnT films with longer oligothienylene unit. The formation of π-dimers was found to be favored by extension of the oligothienylene unit in PSnT. Apparent mobilities for these copolymers with longer π-conjugation lengths started to rise at lower doping potentials and the mobility enhancement also followed an increasing order of the π-conjugation length.

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期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:28694