张国兵 作品数:10 被引量:8 H指数:2 供职机构: 合肥工业大学光电技术研究院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 安徽省自然科学基金 更多>> 相关领域: 一般工业技术 理学 电子电信 化学工程 更多>>
聚合物墙表面组成的调控及其对聚合物墙液晶器件光电性能的影响 2021年 本文探究了单体与液晶的相容性对聚合物墙表面组成的影响和表面组成对聚合物墙液晶器件光电性能的影响及其调控方法。选取与液晶相容性相差较大但表面能相近的单体,通过表面引发聚合形成与液晶分层的聚合物薄膜,洗去液晶后用反应离子刻蚀在聚合物表面刻蚀出不同深度。通过衰减全反射红外光谱和X射线光电子能谱仪表征不同深度的组分。最后利用掩模版制备聚合物墙液晶器件,并探究聚合墙表面组成对其光电性能的影响。实验结果表明在聚合物-液晶界面处富集与液晶相容性高的聚合物组分,并且聚合光强越低,这种组分偏析效果越明显,当聚合光强较低时,聚合物表面组成中的PTFEMA组分占比为68.5%,比高光强时的多出10.6%。聚合物墙的表面组成对液晶器件的光电性能有一定的影响,当光强为10 mW/cm^(2)时器件的阈值电压为0.879 V,而在70 mW/cm^(2)光强时升高到1.172 V。可以利用单体与液晶的相容性差异以及光强调控聚合物墙表面组成,进而影响液晶器件的光电性能。 夏祥 陆红波 马超 刘雪连 邱龙臻 徐苗 朱俊 张国兵关键词:光电性能 主、侧链修饰对异靛蓝基共轭聚合物结构及电学性能的影响 2019年 研究了基于异靛蓝及其衍生物的给-受体共轭聚合物主、侧链修饰对电学性能的影响。采用掠入射X射线衍射、原子力显微镜和4200半导体参数测试仪对聚合物结构与形貌以及电学性能进行了表征。实验结果表明,烷基侧链的加入会增大空间位阻,使得分子堆积从较为有序的edge-on结构变得混乱无序,导致结晶性和电学性能的下降。平均空穴迁移率从0.05 cm 2 ·V -1 ·s -1 下降至2.11×10 -3 cm 2 ·V -1 ·s -1 。但当主链用苯并二呋喃二酮(BIBDF)这一强吸电子的长共轭单元替代异靛蓝单元之后,由于主链平面性的提高,引起分子堆积变好,结晶性和电学性能显著提高,并不影响溶液加工性且该聚合物显示出良好的双极型传输特性。空气中电子与空穴平均迁移率可以达到0.29 cm 2 ·V -1 ·s -1 和0.49 cm 2 ·V -1 ·s -1 。 田丰收 邱龙臻 陈俊辉 张国兵关键词:电学性能 新型低能级共轭聚合物的制备及其性能研究 2018年 采用Stille交叉偶联反应,制备了基于噻吩-氰基乙烯-噻吩(TCNT)和异靛蓝衍生物(NBDID)结构的一种新型低能带隙给体-受体共轭聚合物PBDID-TCNT。采用热重分析仪、示差扫描量热仪、紫外-可见-近红外分光光度计、电化学工作站与原子力显微镜等测试手段对聚合物的热性能、光学性能、电化学性能以及微观结构进行了表征。结果表明:聚合物PNBDID-TCNT具有优异的热稳定性,宽的吸收光谱、很低的LUMO(-4.15 eV)和HOMO(-5.88 e V)能级以及有序的晶体结构。 汪东 汪霏霏 张国兵关键词:共轭聚合物 哒嗪并吡咯二酮共轭聚合物半导体材料的合成及晶体管性能 被引量:2 2016年 采用Stille交叉偶联反应,合成了基于6-烷基吡咯[3,4-d]哒嗪-5,7-二酮(PPD)与吡咯并吡咯二酮(DPP)结构单元的受体-π-受体(A_1-π-A_2)型共轭聚合物(PPPD-DPP)。采用热重分析仪、紫外分光光度计、电化学工作站等表征了聚合物PPPD-DPP的性能,系统地研究了聚合物的热性能、光物理性能、电化学性能及晶体管性能。结果表明:聚合物PPPD-DPP具有良好的热稳定性,热分解温度达到376℃;薄膜的最大吸收峰位于702nm,光学能带隙为1.27eV;有较低的最高占据分子轨道能级(HOMO,-5.23eV)。基于PPPD-DPP的有机薄膜晶体管(OTFTs)器件在真空中显示出双极性传输特性,最高电子和空穴迁移率分别为0.030 cm^2/(V·s)和0.054cm^2/(V·s),在空气中PPPD-DPP器件则表现出明显的p型传输特性,空穴迁移率提升至0.121cm^2/(V·s)。 刘家庆 牛永鹏 邱龙瑧 张国兵关键词:共轭聚合物 有机薄膜晶体管 低LUMO/HOMO共轭聚合物的制备及其电子传输性能 被引量:2 2018年 为了探究聚合物结构与性能的关系,获得电子传输型半导体材料。采用Stille交叉偶联反应,制备了基于噻吩-氰基乙烯-噻吩(TCNT)和2-氧吲哚-3-亚基-二氢吡咯吲哚-二酮(BDID)结构的一种新型的低能带隙给体-受体共轭聚合物PBDID-TCNT。采用热重分析仪、示差扫描量热仪、紫外-可见-近红外分光光度计、电化学工作站与原子力显微镜等测试手段对聚合物的热性能、光学性能、电化学性能以及微观结构进行了表征。结果表明:聚合物PBDID-TCNT具有优异的热稳定性,宽的吸收光谱,低的最低未占轨道/最高占有轨道能级(LUMO/HOMO)。首次制得了PBDID-TCNT型的聚合物,以聚合物为半导体层的有机薄膜晶体管器件展现出电子传输特性,电子迁移率达到0.11cm^2/(V·s),同时开关比超过10~5。 汪霏霏 汪东 张国兵 邱龙臻关键词:共轭聚合物 电子传输 有机薄膜晶体管 基于苯并三噻吩的聚合物半导体材料的合成及性能研究 2014年 通过Stille交叉偶联反应合成了一种新型苯并[1,2-b:3,4-b′:-5,6-d′]三噻吩(BTT)与联二噻吩(TT)的共轭聚合物(PBTT-TT),研究了聚合物PBTT-TT的热性能、光学性能和电化学性能。PBTT-TT具有良好的热稳定性,热分解温度达到403℃;薄膜的最大吸收峰位于536nm,光学带隙为1.91eV;电化学研究表明聚合物具有较低的最高已占分子轨道能级(HOMO,-5.2eV)。在以聚合物PBTT-TT作为半导体制备的有机薄膜晶体管中,PBTT-TT的空穴迁移率可达3.36×10-5 cm2/(V·s)。 李朋 郭景华 张国兵 吕国强关键词:共轭聚合物 有机薄膜晶体管 苯并三噻吩共轭聚合物的合成及其在有机光伏中的应用 被引量:1 2014年 以三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd_2(dba)_3)为催化剂,三甲苯基磷(P(o-tol)_3)为配体,4,3'-十二烷基-2,2'-联二噻吩(M1)和2,8-二溴-5-(2-己基癸基)苯并三噻吩(M2)为单体,采用Stille交叉偶联反应,合成了基于苯并三噻吩和联二噻吩单元的共轭聚合物(PBTT)。采用热重分析、紫外-可见分光光度计及电化学分析分别研究了聚合物PBTT的热性能、光学性能和电化学性能。结果表明:聚合物PBTT具有优异的热稳定性和低的最高占有轨道能级(HOMO);聚合物薄膜最大吸收峰位于469 nm,光学能带隙为2.10 eV;将聚合物与[6,6]-苯基-C_(61)-丁酸甲酯(PC_(61)1BM)共混材料作为活性层制作了本体异质结构太阳能电池器件,在模拟太阳光源AM 1.5 G 100 mW/cm^2照射条件下,该器件获得了高达1.00 V的开路电压,初步的能量转化效率为0.43%。 向艳 郭景华 李朋 张国兵 吕国强关键词:共轭聚合物 聚合度与交联对碘系PVA偏光膜湿热稳定性的影响 2022年 利用流延法制备聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)偏光膜,通过正交实验确定碘化和交联时间,得到了不同聚合度以及交联与未交联的碘系PVA偏光膜。通过UV-Vis对湿热老化前后PVA偏光膜进行透过率测试和偏振度计算;利用Raman和XRD表征了不同聚合度偏光膜的化学形态和晶体结构;通过FT-IR分析湿热老化前后偏光膜的分子结构,系统探究了聚合度与交联对偏光膜光学性能及其耐老化的影响。研究结果表明,随着聚合度的增加,PVA膜对碘离子的吸附能力变强,偏光膜中I5-比重增加,其耐湿热老化性变好。从偏光膜的偏振度变化来看,聚合度越大其光学性能越好,老化失效率越低。在相同聚合度下,交联大幅提高了偏光膜的抗水解和耐湿热老化性能。高湿环境促进了偏光膜的解取向和交联结构中硼酯键的水解,导致膜结构和碘离子定向排列结构的破坏。碘离子流失是偏光膜失效的主要原因。 牛宇洁 赵明世 王兆飞 王晨曦 陆红波 刘春华 张国兵 丁运生关键词:偏光膜 聚合度 交联 湿热稳定性 二氧化碳响应型高效乳化/去乳化水性聚氨酯的制备及性能 被引量:1 2021年 以异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚二元醇、二甲胺基丙胺二异丙醇、丙烯酸羟乙酯等为原料合成了含有碳碳双键的聚氨酯预聚体,将其与温敏性单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合,通过自由基共聚制备了一系列二氧化碳响应型水性聚氨酯-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(WPU-co-PDM)乳液,并对乳液和涂层进行了测试与表征。结果表明,聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)对热和pH双重响应促进了乳液在常温下的乳化/去乳化过程,含有温敏结构单元的聚氨酯乳化和去乳化过程更加高效,其膜的耐水性和耐热性能较好。 徐梁峰 王兆飞 董晓宇 杨公雯 张国兵 方华高 丁运生关键词:水性聚氨酯 耐水性 力学性能 联萘偶氮苯环状手性剂的制备及其光异构化过程 被引量:2 2019年 环状光敏手性剂不仅具有较好的光稳定性,且可以通过控制环张力而对分子的光异构化速率进行调控,但其与液晶分子间的相容性有待提高。本文通过在联萘基团的6,6′位点处引入与液晶分子结构相似的棒状刚性取代基,制备了BPO5BA联萘偶氮苯环状光敏手性剂,探究了其在溶液和液晶中的光异构化过程,并通过计算Teas溶解度参数对手性剂分子与液晶分子间的相容性进行探究。通过研究发现,与Azo-o-Bi分子相比,BPO5BA分子中由于刚性取代基的引入,使偶氮苯基团的转动受到了环张力和刚性的限制,导致该分子在溶剂和液晶中的光异构化程度较低。此外,BPO5BA分子具有与Azo-o-Bi分子相反螺旋方向和较大的β值,且与液晶分子间的相容性较好。 周梦怡 陆红波 谢学文 杨乐 徐苗 朱俊 张国兵 邱龙臻关键词:联萘 偶氮苯 光异构化