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第1章 水醇溶共轭聚合物的设计与合成1

1.1 水醇溶共轭聚合物的发展历史1

1.2 水醇溶共轭聚合物的基本特征2

1.3 水醇溶共轭聚合物的结构设计3

1.3.1 水醇溶共轭聚合物的侧链调控3

1.3.2 水醇溶共轭聚合物的主链调控11

1.4 水醇溶共轭聚合物的合成方法25

1.4.1 水醇溶共轭聚合物主链的构建25

1.4.2 水醇溶共轭聚合物侧链亲水性基团的引入30

1.4.3 不同对离子水醇溶共轭聚合物的合成32

1.5 水醇溶共轭聚合物的化学反应33

1.5.1 交联反应33

1.5.2 热脱除反应34

1.6 本章小结34

参考文献35

第2章 水醇溶共轭聚合物的溶液性质44

2.1 引言44

2.2 水醇溶共轭聚合物的聚集体结构44

2.3 水醇溶共轭聚合物聚集性质的研究方法48

2.3.1 散射技术48

2.3.2 显微镜技术49

2.3.3 光谱学方法50

2.3.4 电导率测量51

2.3.5 核磁共振技术51

2.4 水醇溶共轭聚合物聚集行为的影响因素52

2.4.1 化学结构的影响52

2.4.2 外部因素的影响53

2.5 水醇溶共轭聚合物聚集行为的调控55

2.5.1 表面活性剂调控55

2.5.2 外加聚合物调控57

2.5.3 金属离子诱导聚集57

2.6 本章小结57

参考文献58

第3章 水醇溶共轭聚合物的光物理性质61

3.1 发光基本原理简介61

3.1.1 激发态的形成与衰变61

3.1.2 有机分子的吸收光谱和发射光谱63

3.1.3 荧光量子效率和荧光寿命65

3.1.4 分子内和分子间能量转移66

3.1.5 激发态的电子转移：Marcus理论68

3.1.6 传统共轭聚合物的发光特性69

3.2 共轭聚合物的荧光猝灭71

3.2.1 动态猝灭和静态猝灭72

3.2.2 荧光猝灭的机制73

3.3 水醇溶共轭聚合物的发光行为调控74

3.3.1 主链结构74

3.3.2 对离子76

3.3.3 溶剂77

3.3.4 表面活性剂77

3.3.5 溶液pH值78

3.3.6 溶液温度79

3.4 本章小结80

参考文献80

第4章 水醇溶共轭聚合物的半导体特性与界面特性82

4.1 水醇溶共轭聚合物的半导体特性82

4.1.1 水醇溶共轭聚合物的本征特性82

4.1.2 水醇溶共轭聚合物的掺杂特性87

4.2 水醇溶共轭聚合物的界面特性88

4.3 有机光电器件中的水醇溶共轭聚合物94

4.3.1 水醇溶共轭聚合物在有机发光二极管中的工作机理94

4.3.2 水醇溶共轭聚合物在有机太阳电池中的工作机理97

4.4 本章小结99

参考文献99

第5章 发光器件中的水醇溶共轭聚合物102

5.1 引言102

5.2 有机发光二极管简介103

5.2.1 有机发光二极管的发光原理103

5.2.2 有机发光二极管的器件结构105

5.2.3 有机发光二极管的主要性能参数106

5.3 基于水醇溶共轭聚合物的发光材料108

5.4 基于水醇溶共轭聚合物的电子注入材料111

5.4.1 氨基水醇溶共轭聚合物及其季铵化衍生物111

5.4.2 不同对离子的水醇溶共轭聚合物113

5.4.3 无可移动对离子的水醇溶共轭聚合物115

5.4.4 可交联水醇溶共轭聚合物121

5.5 基于水醇溶共轭聚合物的空穴注入材料124

5.6 基于水醇溶共轭聚合物的全印刷有机发光二极管127

5.7 本章小结128

参考文献128

第6章 新型太阳电池与光电探测器中的水醇溶共轭聚合物130

6.1 引言130

6.2 有机太阳电池简介132

6.2.1 有机太阳电池的发展历程132

6.2.2 有机太阳电池的器件结构及工作原理133

6.2.3 基于水醇溶共轭聚合物的活性层材料134

6.2.4 基于水醇溶共轭聚合物的空穴传输材料138

6.2.5 基于水醇溶共轭聚合物的电子传输材料141

6.3 钙钛矿太阳电池150

6.3.1 钙钛矿太阳电池简介150

6.3.2 基于水醇溶共轭聚合物的界面修饰材料151

6.4 染料敏化太阳电池153

6.4.1 染料敏化太阳电池简介153

6.4.2 水醇溶共轭聚合物作为染料敏化剂156

6.5 有机光电探测器157

6.5.1 有机光电探测器简介157

6.5.2 基于水醇溶共轭聚合物的界面修饰材料160

6.6 本章小结161

参考文献161

第7章 有机场效应晶体管中的水醇溶共轭聚合物170

7.1 引言170

7.2 有机场效应晶体管简介170

7.2.1 有机场效应晶体管的结构170

7.2.2 有机场效应晶体管的工作原理172

7.2.3 接触电阻173

7.3 水醇溶共轭聚合物在有机场效应晶体管中的应用175

7.3.1 水醇溶共轭聚合物修饰源漏电极175

7.3.2 水醇溶共轭聚合物修饰或替代介电层180

7.4 水醇溶共轭聚合物在发光场效应晶体管中的应用186

7.4.1 发光场效应晶体管简介186

7.4.2 水醇溶共轭聚合物修饰源漏电极187

7.5 本章小结189

参考文献190

第8章 有机传感与成像中的水醇溶共轭聚合物191

8.1 引言191

8.1.1 荧光共振能量转移原理192

8.1.2 荧光猝灭原理194

8.1.3 构象变化原理196

8.2 化学传感196

8.2.1 离子检测196

8.2.2 分子和气体检测200

8.2.3 爆炸物检测202

8.3 生物传感203

8.3.1 DNA203

8.3.2 蛋白质和酶204

8.3.3 生物活性小分子206

8.4 热传感208

8.5 生物成像、疾病检测与诊断209

8.5.1 生物成像209

8.5.2 疾病检测和诊断212

8.6 本章小结215

参考文献216

第9章 水醇溶共轭聚合物的其他应用222

9.1 热电材料222

9.1.1 热电材料简介222

9.1.2 无机热电材料和共轭聚合物热电材料223

9.1.3 水醇溶共轭聚合物热电材料224

9.2 生物电子229

9.2.1 生物电子简介229

9.2.2 水醇溶共轭聚合物在生物电子中的应用230

9.3 导电水凝胶232

9.3.1 导电水凝胶简介232

9.3.2 水醇溶共轭聚合物在导电水凝胶中的应用233

9.4 有机共轭聚合物复合材料235

9.4.1 有机共轭聚合物复合材料简介235

9.4.2 基于水醇溶共轭聚合物的复合材料236

9.5 抗菌聚合物239

9.5.1 抗菌聚合物简介239

9.5.2 抗菌聚合物工作原理240

9.5.3 水醇溶共轭聚合物在抗菌方面的应用240

9.6 其他方面应用244

9.6.1 电致变色器件244

9.6.2 超级电容器246

9.6.3 光催化制氢246

9.7 本章小结247

参考文献247

索引252