研究目的
合成液晶共轭聚噻吩并研究介晶单元对其结构和电子性能的影响。
研究成果
成功合成了液晶聚噻吩，其中介晶单元影响了电子性能。施加磁场使聚合物链排列，降低了轴向导电性但保持了面内导电性。P3表现出最强的液晶性、最小的带隙和最高的导电性，表明介晶基团具有增强聚噻吩性能的潜力。
研究不足
聚合物的高熔点和不可熔性使得差示扫描量热法（DSC）测量困难；仅加热扫描显示出相变。对粉末进行的X射线衍射（XRD）分析无法完全解析晶体结构。由于无法获得适用于P3的厚膜以获取令人满意的XRD数据。由于空间位阻和链畸变，电导率相对较低。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过化学反应合成单体与聚合物，随后采用多种技术表征其液晶特性、导电性及磁场作用下的结构变化，并通过软件模拟验证理论模型。
2：样本选择与数据来源：
单体M1、M2和M3由市售化学品合成，聚合物P1、P2和P3由这些单体衍生获得。样本包括ITO玻璃与硅晶圆上的薄膜，以及用于导电性测量的颗粒。
3：M2和M3由市售化学品合成，聚合物PP2和P3由这些单体衍生获得。样本包括ITO玻璃与硅晶圆上的薄膜，以及用于导电性测量的颗粒。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包含气相色谱-质谱联用仪（惠普5890系列II和5971系列）、核磁共振波谱仪（布鲁克400 MHz FT-NMR）、差示扫描量热仪（梅特勒-托利多）、热台显微镜（林克姆HFS 91配尼康镜头及林克姆THMS-600加热台）、X射线衍射仪（布鲁克-AXS D8 Advance型）。材料包括西格玛奥德里奇提供的合成化学品、试剂与溶剂。
4：实验流程与操作步骤：
单体合成需多步反应（如与叔丁醇钾反应、回流、纯化），聚合反应通过三氯化铁化学聚合或基底固态聚合完成。表征手段包括DSC测相变、HSM分析液晶特性、XRD研究磁场下结构，以及导电性测量。
5：数据分析方法：
采用ACD/NMR Processor处理核磁数据，Scigress进行XRD图谱建模。导电性分别测量面内与轴向方向，带隙值由紫外-可见光谱数据计算得出。
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获取完整内容-
NMR Spectrometer
400 MHz FT-NMR
Bruker
Used for measuring nuclear magnetic resonance spectra, including 1H NMR.
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X-Ray Diffractometer
D8 Advance
Bruker-AXS
Used for X-ray diffraction analysis to investigate structural changes under magnetic field.
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Gas Chromatograph-Mass Spectrometer
5890 series II and 5971 series
Hewlett Packard
Used for obtaining gas chromatography-mass spectra of synthesized compounds.
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Differential Scanning Calorimeter
Mettler Toledo
Used for studying phase transition temperatures and thermal properties of monomers and polymers.
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Hot Stage Microscope
HFS 91 with THMS-600 heating stage
Linkam
Used for phase transition identification and liquid crystal property studies with polarized microscopy.
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Software
ACD/NMR Processor Academic Edition
ACD
Used for processing NMR data.
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Software
Scigress
Used for modeling and optimizing molecular structures based on XRD data.
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