[01422894]聚乙炔甲壳型液晶聚合物合成及其光学性能

该项目来源：聚乙炔甲壳型液晶聚合物合成及其光学性能，江西省主要学科学术和技术带头人培养计划，主持人：陈义旺。液晶共轭聚合物(LCCP)是近几年发展起来的一类新型的功能高分子，它兼有液晶聚合物和共轭聚合物的双重特性，集液晶性和发光性于一身。利用液晶基元在外力场下能自发取向的特点，可以有效地提高和控制高分子主链的共轭长度，从而得到具有优良的光、电、磁学性能的有机高分子材料。该项目首先对含大体积侧链乙炔衍生物的催化聚合进行研究，研究其液晶性和光学性能。该项目还创造性地通过将液晶基元同时设计成发光基团，设计了一类新型液晶共轭聚合物，将液晶基元结合到共轭聚合物主链，使得聚合物具有液晶性，又保持良好的发光性；并证明液晶基元能量转移至共轭主链增强光学性质。通过分子设计，考察了间隔基团和末端基对共轭聚合物的各向异性聚集态和光学性能的影响。同时通过计算机模拟和园二色谱测量，表明液晶基元的取向作用迫使共轭主链的二级结构具有螺旋结构。液晶取向效应能够调控共轭主链的取向行为，并进一步增强共轭聚合物光电效应。创造性地将液晶基元引入到共轭聚合物太阳能电池光敏层中，通过液晶取向诱导调控光敏层的微观形貌及C60的分布，取向行为还可调控给体能级，降低LUMO能级而不改变HOMO能级，在不降低开路电压的情况下进一步降低能带间隙，从而增强光电转换效率，实现了液晶共轭聚合物的光电转化应用。该项目着力于国家大力倡导的新兴产业中的新材料和新能源等领域开展研究工作，对于中国及该省的经济发展、建设和产业转型具有较强的指导性和重大战略意义。该项目结果在国际权威刊物J.Phys.Chem.C.；Macromolecules；J.Polym.Sci.，PartA：Polym.Chem.等上连续发表近二十余篇学术论文，部分成果被ACS每周新闻“NoteworthyChemistry”重点点评，并受邀为Macromol.Chem.Phys撰写综述。