3-己基取代聚噻吩的合成与性质

3-己基取代聚噻吩是一种噻吩聚合物，可由3-己基噻吩为单体，无水FeCl3为氧化剂，在四氢呋喃 (THF)中通过浓缩结晶的方法进行制备，该物质常用作导电聚合物, 多应用于有机太阳能电池，化学传感器，和其它电子器件等的制备领域中。此外，有研究报道3-己基取代聚噻吩属于直接跃迁型半导体，在特定条件下可得到的最高IPCE值达5.2%。

图1 3-己基取代聚噻吩的化学结构式

制备方法

采用FeCl₃法合成了3-己基取代聚噻吩和聚3-十二烷基噻吩（P3DDT），并用GPC法和¹H-NMR法对结构进行了表征，用Tg法研究了它们的热稳定性，同时对溶液和薄膜的紫外-可见吸收性能、光致发光性能和能隙进行了对比研究。3-己基取代聚噻吩的溶液最大吸收峰在420 nm，相应的发射峰为602 nm；3-己基取代聚噻吩的薄膜最大吸收峰为430 nm，相应的发射峰为622 nm，其禁带宽度为1.9 eV，而P3DDT溶液最大吸收峰在413 nm，相应的发射峰为573 nm，薄膜最大吸收峰为415 nm，相应的发射峰为589 nm，禁带宽度为2.2 eV。[1]

结构性质

利用光电化学方法研究了聚3-己基噻吩的光电化学性质，其禁带宽度为1.89 eV，同时确定了聚3-己基噻吩的价带位置（-3.6 eV）和导带位置（-5.4 eV）。研究发现，聚3-己基噻吩属于直接跃迁型半导体，在本文条件下得到的最高IPCE值达5.2%。3-己基取代聚噻吩（P3HT）的相对分子质量及多分散系数（PDI）由单体2,5-二溴-3-己基噻吩（1）与催化剂的摩尔比所决定。随着单体与催化剂摩尔比的增大，3-己基取代聚噻吩（P3HT）的相对分子质量成线性增大，而多分散系数呈线性下降；当加入促进剂无水氯化锂而其他条件不变时，所得3-己基取代聚噻吩（P3HT）的相对分子质量变大，而多分散系数变小。[2]

参考文献

[1] 王爽,周海,佟拉嘎,等.聚3-己基噻吩和3-十二烷基噻吩的合成研究[J].石油化工高等学校学报, 2008, 21:6-9.

[2] 郝彦忠,蔡春立.聚3-己基噻吩的光电性能研究[J].功能材料, 2006, 37(1):3.