二维拉曼光谱技术的研究聚噻吩膜在冷冻过程中的结构变化.pdfVIP

2003年全国高分子学术论文报告会 杭州2003年10月9—14日 二维拉曼光谱技术研究聚噻吩膜在冷冻过程中的结构变化 沈怡6，陈凤恩5，石高全“，武培怡。 (a．复旦大学高分子科学系，聚合物分子工程教育部重点实验室，上海200433 Email：012044005@fudan．edu．cn) (b．清华大学化学系，北京100084) 本文应用二维拉曼光谱技术来研究聚噻吩膜在冷冻过程中的结构变化。聚噻吩作为一种 常见的导电高分子材料，由于其优异的性能而在各个领域得到了广泛的应用。然而其物理性 质的不稳定性始终没有得到很好的解决。所以本文运用二维相关光谱技术这一较为新颖的研 究手段1来探讨聚噻吩在外界热扰动下结构发生的变化。所用的聚噻吩膜是通过噻吩在四氟化 硼的乙醚溶液中直接氧化聚合得到。研究的温度范围从298K到98K。 2 tin1extractedfrom ofPTh the Slice at1454 1 Raman filmin spectraFigure specmlm Figure spectrum 1600-1250cm-1 ofPTh range synchronousmap 通过紫外光谱分析，2发现未经掺杂的聚噻吩在480rim处有最大吸收峰，而掺杂后的聚噻 吩的最大吸收峰在750nm处，所以这里我们采用了633nm的激发波长，以便同时获得掺杂态 和未掺杂态的结构信息。 PTh ofPTh 2D of Raman 4．The specmun 3．633nmexcited specm Figure asynchronous Figure in cm。‘ filIn the 1600-1250 process duringcooling B23l 根据图1和图2，得到PTh在波数范围1600—1250 cm-1内的拉曼峰有1485，1454，1418， 1360 cm～。通过相关文献，3得到1485Cm4对应于Cu=Cp ring cm-I stretching(anti)，1454 a=c 是C p ring stretching，1418cm“对应于Quinoid(radicalcation)，1360cm-1是Cp—C P ringstretching。值得一提的是，其中1454 cm-1是非掺杂态的特征峰，而1418Cm-1是掺 杂态的特征峰。 图3是PTh在不同温度下的一系列拉曼谱图，温度范围从298K到98K。从图中可以看到， 随着温度的降低，1454 Cm-1峰强不断减弱，而1418 cm-1蜂强不断增加，也就是说PTh链中非 掺杂态的含量越来越少，而掺杂态含量越来越多。在图4中出现的最主要的正相关峰v (1454／1418 cm-1)说明在温度外扰下，非掺杂态结构(1454cm1)先于掺杂态结构(1418cm。