含芘基团双极性深蓝光材料的合成及性能研究开题报告

 2022-12-04 10:27:34

1. 研究目的与意义

在过去几十年里,关于有机共轭聚合物领域的研究和后续的发展为研究者提供了巨大的机遇。比较熟知的是,这些材料常被用于发光二极管(LED),非线性光学器件,轻巧的电池和感应器等方面。为了获得越来越多的用途和更好的性能需要,人们开始对其进行越来越多的修饰来获得更多复杂的结构。由于芘有良好的光电性能,通过修饰可得到多样化的单体。芘及其衍生物作为一个典型的稠环芳烃,具有较强的π电子离域能,因其独特的荧光性引起了人们广泛的关注,包括较高的量子产率、较长的荧光寿命、优异的光稳定性、荧光猝灭的敏感性、对微环境改变的敏感性以及易于形成激基缔合物的倾向。

芘由四个苯环组成,也称嵌二萘或者苯并菲,属于经典的多环共轭芳烃,它代表过去数十年里研究最为广泛的有机共轭小分子之一。这种平面共轭结构赋予了芘独特的光物理性质,例如发光效率高,寿命长,自组装以及易形成激基缔合物等。近几年来,芘及其衍生物作为有机半导体在有机电子领域初露锋芒,尤其在有机电致发光二极管、有机场效应晶体管和有机太阳能电池领域展现出广阔的应用前景。在电致发光领域芘由于大共轭结构可形成强的分子间π-π相互作用,导致固态下聚集淬灭荧光,这在很大程度上降低了芘及其衍生物固态下的荧光量子产率。

之前解决这一问题的办法主要是通过引入大的位阻基团来扩大生色团之间的距离,但是这种方法会使得发光分子的浓度减小,相当于客体分子掺杂在母体分子当中,在客体分子相邻激子相互作用减小的同时也减弱了相邻分子间载流子的跃迁几率,在一定程度上损失了分子间的电荷迁移。那么如何对芘进行功能化修饰从而得到综合性能优良的有机电致发光材料仍然面临巨大的挑战。

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2. 研究内容与预期目标

主要研究目标:制备含芘基团双极性发光材料,对合成材料的基本性能进行表征分析,并用于制备相关的半导体光电器件。研究确定具体的合成路线,对材料的合成路线和提纯进行优化,并对其基本的指标参数进行评价。

(1) 利用现代科技文献的查阅方法,查阅有关含芘基团双极性发光材料的合成与应用方面的文献资料,并综合分析。制备含芘基团双极性发光材料,拟定出具体实验方案和路线,写出开题报告。

(2) 查阅文献,设计实验路线,确定具体实验条件和路线,制备含芘基团双极性发光材料,通过实验训练培养动手能力、独立思考问题解决问题的能力和初步的科研能力。

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3. 研究方法与步骤

合成路线:

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4. 参考文献

1、 Reineke S, Thomschke M, Lssem B, et al. White organic light-emitting diodes: Status and perspective[J]. Reviews of Modern Physics, 2013, 85(3): 1245.

2、 D'Andrade B W, Forrest S R. White organic light‐emitting devices for solid‐state lighting[J]. Advanced Materials, 2004, 16(18): 1585-1595.

3、 Yuan Y, Chen J X, Lu F, et al. Bipolar phenanthroimidazole derivatives containing bulky polyaromatic hydrocarbons for nondoped blue electroluminescence devices with high efficiency and low efficiency roll-off[J]. Chemistry of Materials, 2013, 25(24): 4957-4965.

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5. 工作计划

(1)2022-2-20~2022-2-26,完成毕业实习。

(2)2022-2-27~2022-3-10,收集及查阅资料,掌握本课题国内外最新研究现状、存在的问题,完成课题开题报告。

(3)2022-3-13~2022-3-17,在查阅文献资料的基础上,确定研究路线和实验方案,准备实验药品和实验仪器。

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