TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT QUANG CỦA POLYMER CẤU TRÚC LIÊN HỢP MỚI TRÊN CƠ SỞ THIACALIX[3]TRIAZINE VÀ 3-HEXYLTHIOPHENE

Nguyễn Trần Hà 1, , Trương Thi Thanh Nhung , Lê Thành Dưỡng , Đoàn Kim Bảo
1 Trường Đại Học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

 

            Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tổng hợp polymer cấu trúc liên hợp mới dựa trên đơn vị monomer thiacaliax[3]triazine và 3-hexylthiophene qua phản ứng polymer hóa trực tiếp ghép đôi C-H. Cấu trúc polymer liên hợp được tổng hợp có cấu dạng cho – nhận điện tử trong đó đơn vị thiacaliax[3]triazine đóng vai trò như là chất nhận điện tử nhờ vào tính chất hút điện tử của nhóm vòng triazine và 3-hexylthiophene đóng vai trò là chất cho điện tử. Cấu trúc hóa học của polymer được phân tích qua phương pháp phân tích phổ hồng ngoại FTIR và phổ cộng hưởng từ hạt nhân. Trọng lượng phân từ của polymers được xác định qua phân tích sắc kí gel GPC. Tính chất quang học của polymer được khảo sát bằng phổ UV-vis và PL. Polymer cấu trúc liên hợp mới này thể hiện độ hẹp vùng cấm, khả năng hấp thụ vùng ánh sang nhìn thấy và khả năng ứng dụng trong việc chế tạo pin mặt trời nền hữu cơ (OSCs).

 

Chi tiết bài viết

Author Biographies

Nguyễn Trần Hà, Trường Đại Học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh

Phòng Thí Nghiệm Trọng Điểm Quốc Gia Vật Liệu Polymer và Composite

Trương Thi Thanh Nhung,

Học Viên Cao Học

Lê Thành Dưỡng,

Học Viên Cao Học

Đoàn Kim Bảo,

Học Viên Cao Học

Tài liệu tham khảo

Arias, A. C., MacKenzie, J. D., McCulloch, I., Rivnay, J., & Salleo, A. (2010). Materials and applications for large area electronics: solution-based approaches. Chem Rev 110, 3-24. doi: 10.1021/cr900150b
Chen, C. F., Wang, H. X., Han, Y., & Ma, Y. X (2016). Triptycene-derived calixarenes, heteracalixarenes and analogues. In: Neri P, Sessler JL, Wang M-X (eds) Calixarenes and beyond. Springer International Publishing, Cham, 467-484. doi: 10.1007/978-3- 319-31867-7-18
Cheng, Y-J., Yang, S-H., & Hsu C-S (2009). Synthesis of conjugated polymers for organic solar cell applications. Chem Rev, 109, 5868-5923. doi: 10.1021/cr900182s
Choi, H., Ko, S. J., Kim, T., Morin, P. O., Walker, B., Lee, B. H., Leclerc, M., Kim, J. Y., & Heeger, A. J. (2015). Adv. Mater, 27, 3318-3324. doi: 10.1002/adma.201501132
Darjee, S. M., Bhatt, K., Kongor, A., Panchal, M. K., & Jain, V. K (2017). Thiacalix[4]arene functionalized gold nano-assembly for recognition of isoleucine in aqueous solution and its antioxidant study. Chem Phys Lett, 667, 137-145. doi: 10.1016/j.cplett.2016.11.048
Janssen, R. A. J., & Nelson, J. (2013) Factors limiting device efficiency in organic photovoltaics. Adv Mater, 25, 1847-1858. doi: 10.1002/adma.201202873
Jørgensen, M., Norrman, K., Gevorgyan, S. A., Tromholt, T., Andreasen, B., & Krebs, F. C. (2012). Stability of polymer solar cells. Adv Mater, 24, 580-612. doi: 10.1002/adma.201104187
Geng, Y., Cong, J., Tajima, K., Zeng, Q., & Zhou, E. (2014). Synthesis and properties of D–A copolymers based on dithienopyrrole and benzothiadiazole with various numbers of thienyl units as spacers. Poly. Chem., 5, 6797-6803. doi: 10.1039/C4PY00975D
Kim, H-J., Lee, Y. J., Hwang, S. S., Choi, D. H., Yang, H., & Baek, K-Y. (2011) Synthesis of multiarmed poly(3-hexyl thiophene) star polymer with microgel core by GRIMand ATRP methods. J Polym Sci A Polym Chem, 49, 4221-4226. doi: 10.1002/pola.24864
Lhoták, P. (2004). Chemistry of thiacalixarenes. Eur J Org Chem, 2004, 1675-1692. doi: 10.1002/ejoc.200300492
Li, Y. (2012) Molecular design of photovoltaicmaterials for polymer solar cells: toward suitable electronic energy levels and broad absorption. Acc Chem Res, 45, 723-733. doi: 10.1021/ar2002446
Liu, F., Zhang, Y., Wang, H., & Zhang, S. (2018). Novel Conjugated Polymers Prepared by Direct (Hetero) arylation: An Eco-Friendly Tool for Organic Electronics. Molecules, 23, 408. doi: 10.3390/molecules23020408
Ludwigs, S. (2014). P3HT revisited – from molecular scale to solar cell devices, vol 265. Springer, Berlin.
Morohashi, N., Narumi, F., Iki, N., Hattori, T., & Miyano, S. (2006). Thiacalixarenes. Chem Rev, 106, 5291-5316. doi: 10.1021/cr050565j
Nitti, A., Po, R., Bianchi, G., & Pasini, D. (2017). Direct Arylation Strategies in the Synthesis of π-Extended Monomers for Organic Polymeric Solar Cells. Molecules 22, 21. doi: 10.3390/molecules22010021
Su, Y-W., Lan, S-C., & Wei, K-H. (2012). Organic photovoltaics. Mater Today, 15, 554-562. doi: 10.1016/S1369-7021(13)70013-0
Van, R. W., Thomas, J., Terentyeva, T. G., Maes, W., & Dehaen, W. (2013). Selenacalix[3]triazines: anion versus proton association. Eur J Org Chem, 2085-2090. doi: 10.1002/ejoc.201201548
Yu, S., Liu, F., Yu, J., Zhang, S., Cabanetos, C., & Gao. (2017). Eco-friendly direct (hetero)-arylation polymerization: scope and limitation. J. Mater. Chem C., 5, 29-40. doi: 10.1039/C6TC04240F
Zhou, H., Yang, L., Stuart, A. C., Price, S. C., Liu, S., & You, W (2011). Development of Fluorinated Benzothiadiazole as a Structural Unit for a Polymer Solar Cell of 7 % Efficiency Angewandte Chemie International Edition, 50, 2995-2998. doi: 10.1002/anie.20100545
Zhou, H., Yang, L., & You, W. (2012). Rational design of high performance conjugated polymers for organic solar cells. Macromolecules, 45,607-632. doi: 10.1021/ma201648t