Artículo de revista
PANI Branches onto Donor-Acceptor Copolymers: Synthesis, Characterization and Electroluminescent Properties of New 2D-Materials
PANI se ramifica en copolímeros donante-aceptor: síntesis, caracterización y propiedades electroluminiscentes de nuevos materiales 2D
Registro en:
2073-4360
10.3390/polym10050553
GJ3MJ
30966587
WOS:000435199300091
Autor
Jessop, Ignacio A.
Diaz, Fernando R.
Terraza, Claudio A.
Tundidor-Camba, Alain
Leiva, Angel
Cattin, Linda
Bernede, Jean-Christian
Institución
Resumen
A new series of two-dimensional statistical conjugated polymers based on aniline and 9,9-dihexylfluorene as donor units and benzo- or naphtho-quinoxaline/thiadiazole derivatives as acceptor moieties, possessing PANI segments as side chains, were designed and synthesized. To investigate the effects of the perpendicular PANI branches on the properties of the main chain, the optical, electrochemical, morphological and electroluminescence properties were studied. The 2D materials tend to possess lower molecular weights and to absorb and to emit light red-shifted compared to the trunk 1D-polymers, in the yellow-red region of the visible spectrum. The 1D- and 2D-conjugated polymers present optical band gaps ranging from 2.15-2.55 eV, HOMO energy levels between -5.37 and -5.60 eV and LUMO energy levels between -3.02 and -3.29 eV. OLED devices based on these copolymers were fabricated. Although the performances were far from optimal due to the high turn-on voltages for which electroluminescence phenomena occur, a maximum luminescence of 55,100 cd/m(2) together with a current density of 65 mA/cm(2) at 18.5 V were recorded for a 2D-copolymer, PAFC6TBQ-PANI. Se diseñó y sintetizó una nueva serie de polímeros conjugados estadísticos bidimensionales basados en anilina y 9,9-dihexilfluoreno como unidades donantes y derivados de benzo- o nafto-quinoxalina/tiadiazol como restos aceptores, que poseen segmentos PANI como cadenas laterales. Para investigar los efectos de las ramas perpendiculares de PANI sobre las propiedades de la cadena principal, se estudiaron las propiedades ópticas, electroquímicas, morfológicas y electroluminiscentes. Los materiales 2D tienden a poseer pesos moleculares más bajos y a absorber y emitir luz desplazada hacia el rojo en comparación con los polímeros troncales 1D, en la región amarilla-roja del espectro visible. Los polímeros conjugados 1D y 2D presentan brechas de banda óptica que oscilan entre 2,15 y 2,55 eV, niveles de energía HOMO entre -5,37 y -5,60 eV y niveles de energía LUMO entre -3,02 y -3,29 eV. Se fabricaron dispositivos OLED basados en estos copolímeros. Aunque los rendimientos estuvieron lejos de ser óptimos debido a los altos voltajes de encendido para los que ocurren los fenómenos de electroluminiscencia, se registró una luminiscencia máxima de 55.100 cd/m(2) junto con una densidad de corriente de 65 mA/cm(2) a 18,5 V. para un copolímero 2D, PAFC6TBQ-PANI.