高分辨固体核磁共振法分析聚3-己基噻吩∶苝二酰亚胺衍生物的共混结构

论文摘要

苝二酰亚胺（PDI）衍生物是异质结太阳能电池中可替代[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）的受体材料。本研究选取了两种不同化学结构的PDI衍生物作为研究体系,分别命名为PDIⅠ和PDIⅡ,采用高分辨固体核磁共振技术,探讨了PDI衍生物在与聚3-己基噻吩（P3HT）共混前后其分子聚集态结构的变化。发现PDIⅠ和PDIⅡ的纯净物体系中,分子均通过π-π作用形成了有序的堆叠结构,且PDIⅠ的有序度高于PDIⅡ。在分别与P3HT共混后,两种共混物表现为两相分离的结构。其中,PDIⅠ在与P3HT共混后,其晶区的有序度降低,但分子的堆叠结构没有变化;而PDIⅡ在与P3HT共混后,其晶区的有序度保持不变,但分子的堆叠结构发生了变化。通过Back-to-Back（BaBa）边带技术可以定量检测出PDIⅡ分子间酰胺位CH氢原子间的距离为3.66?。依据13C-1H FSLG-HETCOR谱图的相关信息,发现两组分的界面区中,PDIⅡ的酰亚胺取代基位于P3HT噻吩环的屏蔽区。此外,使用REREDOR技术定量检测了两种PDI衍生物在与P3HT共混前后分子基团的局部运动性。研究发现,在与P3HT共混后,PDIⅠ的分子局部运动性没有变化,而PDIⅡ的分子局部运动性降低。本研究揭示了两种PDI衍生物在与P3HT共混前后的分子聚集态结构,总结了适用于研究PDI衍生物共混体系的固体核磁共振技术方案,用于表征分子的聚集态结构、组分相容性及分子基团的局部运动性能。

论文目录

• 1 引 言
• 2 实验部分
•   2.1 仪器与试剂
•   2.2 实验方法
•     2.2.1 测试样品的制备
•     2.2.2 固体核磁共振实验及参数
• 3 结果与讨论
•   3.1 PDI衍生物、P3HT及其共混物的分子聚集态结构研究
•   3.2 PDI衍生物、P3HT及其共混物中分子局部运动性的定量研究
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 舒婕,唐丹丹,王宁

关键词: 苝二酰亚胺,固体核磁共振,聚集态结构,相容性,聚己基噻吩

来源: 分析化学 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 化学,电力工业

单位: 苏州大学分析测试中心

基金: 国家自然科学基金项目(Nos.21673148,21303111)资助~~

分类号: O657.2;TM914.4

DOI: 10.19756/j.issn.0253-3820.191107

页码: 1170-1182

总页数: 13

文件大小: 4638K

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