Poli(p-fenilen vinilen)

Poli(p -fenilen vinilen) (PPV yoki polifenilen vinilen) qattiq novda polimerlar oilasining o'tkazuvchan polimeridir. PPV yuqori darajada tartiblangan kristalli yupqa plyonkaga qayta ishlanishi mumkin bo'lgan ushbu turdagi yagona polimerdir. PPV va uning hosilalari doping bilan elektr tokini o'tkazadi. Suvda erimasa ham, uning prekursorlari suvli eritmada manipulyatsiya qilinishi mumkin. Kichik optik tarmoqli bo'shlig'i va uning yorqin sariq floresansi PPVni yorug'lik chiqaradigan diodlar (LED) va fotovoltaik qurilmalar kabi ilovalarda nomzodga aylantiradi.^[1] Bundan tashqari, PPV elektr o'tkazuvchan materiallarni hosil qilish uchun qo'llanilishi mumkin. Uning jismoniy va elektron xususiyatlari funktsional yon guruhlarni kiritish orqali o'zgartirilishi mumkin.

Tayyorgarlik[tahrir | manbasini tahrirlash]

PPVlarni turli usullar bilan sintez qilish mumkin, ularning tafsilotlari tozaligi va molekulyar og'irligini aniqlaydi. Eng ommabop usullar p- ksililen oraliq moddalari orqali $\alpha ,\alpha$ '-almashtirilgan para-ksilenlardan asos bilan induktsiyalangandan so'ng amalga oshiriladi.^[1]

Boshqa usullar[tahrir | manbasini tahrirlash]

Ksililen asosidagi marshrutlar sintetik metodologiyada ustunlik qilsa-da, boshqa ko'plab marshrutlar baholangan.

Bosqichli o'sish yo'llari[tahrir | manbasini tahrirlash]

PPV aromatik bifosfoniy tuzidan olingan bis (ilid) va dialdegid, ayniqsa 1,4-benzendialdegid o'rtasida Wittig tipidagi birikmalar orqali sintezlanishi mumkin.

Ushbu Vittig kondensatsiyasi kabi bosqichli o'sish birlashma reaksiyalari odatda 5-10 takroriy birlik bilan past molekulyar og'irlikdagi oligomerni beradi. Har xil yon guruhlarning (alkil, alkoksi yoki fenil) qo'shilishi polimerning eruvchanligini oshiradi va yuqori molekulyar og'irliklarni beradi. Bosqichli polimerizatsiya usulining afzalligi shundaki, asosiy zanjirga orto-, meta- va para-ksililen birikmalari kiritilishi mumkin. Belgilangan stereoregularity sopolimerlari ham shu tarzda osonlik bilan amalga oshirilishi mumkin.

PPV hosilalari benzil nitril va aromatik dialdegid o'rtasidagi Knoevenagel kondensatsiyasi orqali ham ishlab chiqarilishi mumkin. Ushbu usul nitril guruhining gidrolizi kabi ko'plab yon reaksiyalarni keltirib chiqarganligi sababli, reaksiya sharoitlarini diqqat bilan optimallashtirish kerak edi.

Hek ulanish yo'llari[tahrir | manbasini tahrirlash]

Etilenning turli xil aromatik dibromidlar bilan Hek reaksiyasi orqali birikishi erituvchi guruhlar mavjud bo'lganda oqilona molekulyar og'irliklarni (3000-10000) beradi. Biroq, bu usul gazsimon boshlang'ich materiallardan birini aniq miqdorda qo'shishni talab qiladi, ortiqcha polietilen hosil bo'lishi mumkin.

Halqali ochiladigan marshrutlar[tahrir | manbasini tahrirlash]

Bisiklooktadien birikmasi yuqori molekulyar og'irlikdagi va organik erituvchilarda eriydigan prekursor polimerini berish uchun halqani ochuvchi metatez polimerizatsiyasi (ROMP) orqali birlashtirildi. Ushbu polimer yupqa plyonkalar sifatida yotqizilishi va termal ravishda PPV ga aylantirilishi mumkin. Amin katalizatori ishtirokida pastroq konversiya haroratidan foydalanish mumkin.

ROMP yo'nalishini PPVga o'zgartirish uchun silil almashtirilgan paratsiklofan hosilasi ishlatilgan. PPV ga o'tishga sililoksi guruhini yo'q qilish, so'ngra termal ishlov berish yoki prekursor polimerini kislota bilan davolash orqali erishish mumkin. Ushbu usulning afzalligi shundaki, molekulyar og'irligi aniq bo'lgan polimerlar va blok-sopolimerlar osongina tayyorlanishi mumkin.

Tuzilishi va xususiyatlari[tahrir | manbasini tahrirlash]

Eriydigan polimerik prekursor yo'li bilan olingan yuqori yo'naltirilgan PPV plyonkalari odatda ikkita monomer birliklarini o'z ichiga olgan monoklinik birlik hujayra bilan P21 simmetriyasiga ega: c (zanjir o'qi) = 0,658, a = 0,790, b = 0,605 nm va a (monoklinik burchak) = 123o (1-rasm). PPV zanjirlarining strukturaviy tashkil etilishi boshqa yuqori yo'naltirilgan qattiq novda polimerlarida topilganga o'xshaydi, bu erda molekulalar tolalar o'qi bo'ylab (ko'pincha cho'zish yo'nalishi) yo'naltirilgan, ammo qisman eksenel translatsiya buzilishi bilan. </img>

PPV diamagnit material bo'lib, 10-13 S/sm ga teng bo'lgan juda past ichki elektr o'tkazuvchanligiga ega.^[1] Elektr o'tkazuvchanligi yod, temir xlorid, gidroksidi metallar yoki kislotalar bilan qo'shilganda ortadi. Biroq, bu doplangan materiallarning barqarorligi nisbatan past. Umuman olganda, tekislanmagan, almashtirilmagan PPV doping bilan faqat o'rtacha o'tkazuvchanlikni ko'rsatadi, <<10-3 S/sm (I2 qo'shilgan) dan 100 S/sm (H ₂SO ₄ - qo'shilgan) gacha.^[1] 10 tagacha chizish nisbati mumkin. Alkoksi-almashtirilgan PPVlar odatda asosiy PPV ga qaraganda osonroq oksidlanadi va shuning uchun ancha yuqori o'tkazuvchanlikka ega. Uzunroq yon zanjirlar o'tkazuvchanlikni pasaytiradi va zaryad tashuvchilarning zanjirlararo sakrashiga to'sqinlik qiladi.

Ilovalar[tahrir | manbasini tahrirlash]

Barqarorligi, qayta ishlanishi va elektr va optik xususiyatlari tufayli PPV turli xil ilovalar uchun ko'rib chiqilgan.^[1] 1989-yilda birinchi polimer asosidagi yorug'lik chiqaradigan diod (LED) emissiya qatlami sifatida PPV yordamida kashf qilindi. Polimerlar LEDlardagi molekulyar materiallarga nisbatan afzalliklarga ega, masalan, ishlov berish qulayligi, kristallanish tendentsiyasining pasayishi va yuqori issiqlik va mexanik barqarorlik. 1989-yildagi birinchi yutuqdan beri ko'p sonli PPV lotinlari sintez qilingan va LED ilovalari uchun ishlatilgan. Organik LEDda qattiq holatdagi lasing hali ko'rsatilmagan bo'lsa-da, poli[2-metoksi-5-(2'-etilgeksiloksi)-p-fenilen vinilen] (MEH-PPV) istiqbolli lazer bo'yog'i ekanligi isbotlangan. eritmadagi yuqori floresan samaradorligiga.

Polifenilen vinilen elektroluminesansga qodir, bu polimer asosidagi organik yorug'lik chiqaradigan diodlarda qo'llanilishiga olib keladi. PPV birinchi polimer yorug'lik chiqaradigan diodlarda emissiya qatlami sifatida ishlatilgan. PPV asosidagi qurilmalar sariq-yashil yorug'lik chiqaradi va almashtirish orqali olingan PPV lotinlari ko'pincha boshqa rangdagi yorug'lik kerak bo'lganda ishlatiladi. Kislorodning oz miqdori bo'lsa ham, ish paytida qo'zg'atilgan polimer molekulalaridan kislorod molekulalariga energiya o'tkazilishi natijasida yagona kislorod hosil bo'ladi. Keyinchalik bu kislorod radikallari polimerning tuzilishiga hujum qilib, uning buzilishiga olib keladi. Shuning uchun PPV ishlab chiqarishda kislorod bilan ifloslanishning oldini olish uchun maxsus ehtiyot choralariga rioya qilish kerak.

PPV organik quyosh xujayralarida elektron beruvchi material sifatida ham ishlatiladi.^[2] PPV-ga asoslangan qurilmalar zaif assimilyatsiya va fotodegradatsiyadan aziyat cheksa-da, PPV va PPV hosilalari (ayniqsa MEH-PPV va MDMO-PPV) tadqiqot hujayralarida tez-tez qo'llaniladi.

Manbalar[tahrir | manbasini tahrirlash]

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 Skotheim, T. A. et al. Handbook of Conducting Polymers, 2nd ed.; CRC Press: New York, 1997; pp 343-351. ISBN 0-8247-0050-3, ISBN 978-0-8247-0050-8
↑ Li, Junxin; Sun, Na; Guo, Zhi-Xin; Li, Congju; Li, Yongfang; Dai, Liming; Zhu, Daoben; Sun, Denkui; Cao, Yong (2002). „Photovoltaic Devices with Methanofullerenes as Electron Acceptors“. The Journal of Physical Chemistry B. 106-jild, № 44. 11509–11514-bet. doi:10.1021/jp025973v.

[Reynolds-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 Skotheim, T. A. et al. Handbook of Conducting Polymers, 2nd ed.; CRC Press: New York, 1997; pp 343-351. ISBN 0-8247-0050-3, ISBN 978-0-8247-0050-8

[2] Li, Junxin; Sun, Na; Guo, Zhi-Xin; Li, Congju; Li, Yongfang; Dai, Liming; Zhu, Daoben; Sun, Denkui; Cao, Yong (2002). „Photovoltaic Devices with Methanofullerenes as Electron Acceptors“. The Journal of Physical Chemistry B. 106-jild, № 44. 11509–11514-bet. doi:10.1021/jp025973v.

[1]

[2]