共軛聚合物是一類典型的半剛性鏈高分子，共軛剛性鏈對其凝聚態(tài)行為如鏈段動力學(xué)、溶液性質(zhì)、結(jié)晶行為等有很大影響。共軛聚合物的結(jié)晶不僅受熱力學(xué)規(guī)律的控制，還受動力學(xué)機(jī)制的影響。由于載流子各向異性的傳輸特性，共軛聚合物的晶型和結(jié)晶取向會影響載流子的傳輸。因此，有效調(diào)控共軛聚合物的晶型和結(jié)晶取向，具有十分重要的意義。
圖1. 通過彎液面輔助誘導(dǎo)溶液剪切(MASS)策略調(diào)控P3BT/P3HS的晶型以及共晶和相分離的相互轉(zhuǎn)變。
圖2. 以P3BT-3K/P3HS-3K為例說明共混物體系的晶型以及共晶和微相分離轉(zhuǎn)變的過程。
隨后，他們利用彎液面輔助誘導(dǎo)溶液剪切策略，將P3BT/P3HS共混溶液受限在兩個平板之間，隨著下平板的移動速率逐漸增加，P3BT-3K/P3HS-3K和 P3BT-3K/P3HS-16K中的P3BT-3K的晶型會從II逐漸轉(zhuǎn)變成I，并且和P3HS-3K共結(jié)晶(圖2)，但是和P3HS-16K發(fā)生相分離分別結(jié)晶。這是因為在P3BT-3K/P3HS-3K中，P3BT和P3HS在(100)方向的結(jié)晶有序長度相互匹配，因此兩者能夠共結(jié)晶。而P3BT-3K和P3HS-16K的結(jié)晶有序長度相差較大，并且隨著剪切過程進(jìn)一步增大，導(dǎo)致兩者無法共結(jié)晶。P3BT和P3HS受結(jié)晶有序長度影響能否共結(jié)晶也可以通過P3BT-16K/P3HS-16K體系的結(jié)晶行為得到驗證。P3BT-16K和P3HS-16K均表現(xiàn)為晶型I，通過溶液剪切過程晶型不發(fā)生變化。但兩者的結(jié)晶有序長度更加匹配，因此比P3BT-3K/P3HS-3K更容易形成共晶。他們利用GIXRD等手段對P3BT/P3HS共混物的晶型轉(zhuǎn)變、共晶和相分離轉(zhuǎn)變機(jī)制進(jìn)行了細(xì)致探究，并將不同結(jié)晶結(jié)構(gòu)與光物理性質(zhì)相關(guān)聯(lián)。
文章鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c01614
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