What is the role of insulating polymers in conductive polymer diluted thin films?

绝缘聚合物在导电聚合物稀释薄膜中起什么作用？

基本信息

批准号：
21K14698
负责人：
佐藤友哉
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2022年度はポリフルオレン（PFO）とポリスチレン（PS）を混合することによって形成されるPFOのβ相に関して、両者の混合比率とβ相の形成量の関係について検討を進めた。これまでβ相形成は吸収スペクトルの変化から評価されてきたが、従来法ではPFOの凝集による変化もβ相として評価されてしまっていた。そこで、従来法による評価に加え、PFOの凝集とβ相それぞれに由来する吸収ピークの強度比から両者を区別することで、定量的なβ相形成量の評価を試みた。PFO:PS混合膜に含まれるPSの割合を10～90%となるように調整した膜の吸収スペクトルの変化から評価した結果、PSの割合が70%の時に混合膜に含まれるPFOのコンフォメーション変化量が最大となり、そのうちの20%程度がβ相を形成していることが明らかとなった。β相の形成量と電気特性との相関も検証するために、混合比率を変えた複数のPFO:PS混合膜を用いて電子オンリー素子（EOD）を作製し、電流－電圧測定を行った。その結果、①β相は形成されていなくてもPSとの混合によってPFOのコンフォメーションに変化が生じれば電流密度が増加すること、②β相の形成量と電流密度の増加との間に明らかな正の相関があること、③β相の形成量が最大となる条件で製膜した素子では完全なアモルファス膜を用いた素子に比べ電流密度が3桁以上増加すること、などの結果が得られた。ほかの材料とPFOとを混合した場合のβ相形成についての検証も実施した。ポリエチレン（PE）やポリ（メタクリ酸メチル）（PMMA）などの高分子、直鎖状アルカン、フラーレン誘導体（PCBM）、金属フタロシアニンなど多種多様な材料を取り上げ、吸収スペクトルの変化から評価した結果、直鎖状アルカンと混合することでβ相に由来する吸収ピークがPSとの混合させた場合よりも強く現れることが分かった。

在2022财年，我们研究了两者的混合比与PFO中形成的β相的量之间的关系，PFO形成，这些β相是由混合聚氟（PFO）和聚苯乙烯（PS）形成的。到目前为止，已经根据吸收光谱的变化评估了β期的形成，但是在常规方法中，由PFO聚集引起的变化也已被评估为β-相。因此，除了使用常规方法进行评估外，我们还尝试通过将两者与PFO和β-相聚集得出的吸收峰的强度比区分开来定量评估β期形成的量。由于对膜的吸收光谱的变化进行了评估，其中PFO：PS混合膜中包含的PS的比例被调整为10-90％，因此，当PS的比例为70％时，PS的比例为70％时，PFO的构象变化量含有混合膜中最大的PS构象变化，并且是该形式的20％。为了验证β相形成的量与电性能之间的相关性，使用多个PFO：PS混合膜具有不同混合率的混合膜和电流 - 电压测量。结果，获得了结果：1）如果PFO构象与PS的混合而变化，即使未形成β相引起的变化，电流密度也会增加，2）与使用完美的emphos fimim相比，与元素相比，与元素相比，当电流密度增加3阶之间的β期形成量与当前密度的增加和当前密度的增加之间的正相关。当将其他材料与PFO混合时，我们还对β期的形成进行了验证。我们采用了多种材料，包括聚合物，例如聚乙烯（PE）和聚（甲基甲基丙烯酸甲酯）（PMMA），线性烷烃，富勒烯衍生物（PCBM）和金属邻苯烷氨酸，并根据吸收光谱的变化而对其进行评估，并发现与线性峰值相比，当与线性峰值相混合时，该酸的变化是相比，与线性的峰值相比，该酸会逐渐脱离。