研究目的
研究螺旋桨状寡聚(苯乙烯基)苯的电子、光学和半导体性质，以理解苯乙烯基分支数量及侧链对其结构-性能关系的影响。
研究成果
四分支寡聚(苯乙烯基)苯展现出最有效的π共轭、最低的带隙及最优的半导体潜力，其电子重组能与n型半导体相当。甲氧基取代基虽能提升材料性能，但会增加电子重组能。该研究为设计具有定制光物理和电子特性的新型衍生物提供了见解，适用于光电子学应用。
研究不足
该研究仅依赖理论计算而未获取化合物的晶体学数据，限制了分子结构预测的准确性。由于缺乏晶体结构而未计算块体材料中的电子耦合，半导体行为分析尚属初步。虽考虑了溶剂效应，但固态性质可能有所不同。所研究的取代基与支链范围仅限于已考察的衍生物。
1：实验设计与方法选择：
本研究结合实验光谱技术（紫外-可见吸收、荧光、拉曼）与多层级理论密度泛函理论（DFT）计算（B3LYP、CAM-B3LYP、M06-2X、PBE0、ωB97XD），用于分析分子结构、电子跃迁及半导体特性。
2：2X、PBEωB97XD），用于分析分子结构、电子跃迁及半导体特性。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：通过Horner-Wadsworth-Emmons反应合成了含三、四或六个苯乙烯基分支且带不同取代基（-H、-CH3、-OCH3）的低聚(苯乙烯基)苯衍生物。样品经核磁共振（NMR）和红外光谱（IR）表征。
3：-OCH3）的低聚(苯乙烯基)苯衍生物。样品经核磁共振（NMR）和红外光谱（IR）表征。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：石英比色皿（Hellma Analytics）、V-650分光光度计（Jasco）、FS5荧光光谱仪（Edinburgh Instruments，配氙灯与TCSPC探测器）、Renishaw 'in via' Reflex拉曼光谱仪（配氩激光器）、循环伏安装置（玻碳工作电极、铂丝对电极、Ag/AgNO3参比电极）、溶剂（THF、DMF、DCM、甲苯）及支持电解质（高氯酸四丁基铵）。
4：实验流程与操作步骤：
在25°C下使用指定比色皿和仪器测定不同溶剂中的吸收与荧光光谱。通过激光激发获取粉末样品的拉曼光谱。电化学测量（循环伏安法CV和开路方波伏安法OSWV）在氩气保护的脱氧溶液中进行。计算研究包含构象搜索、几何优化及含时DFT（TD-DFT）计算，使用Gaussian09软件完成。
5：数据分析方法：
采用均方根偏差进行光谱对比，计算键长交替值（BLA）及重组能。统计方法与软件工具包括用于量子化学计算的Gaussian09。
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Spectrophotometer
V-650
Jasco
Measures UV-vis absorption spectra of samples.
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Spectrofluorometer
FS5
Edinburgh Instruments
Measures fluorescence spectra using a Xe lamp and TCSPC detector.
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Quartz cuvettes
10 mm
Hellma Analytics
Used for absorption and fluorescence spectroscopy measurements to hold samples.
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Raman spectrometer
in via Reflex
Renishaw
Records Raman spectra of powder samples with laser excitation.
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Cyclic voltammetry setup
Performs electrochemical measurements including CV and OSWV.
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Software
Gaussian09
Gaussian Inc.
Used for computational studies including DFT and TD-DFT calculations.
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Software
Avogadro
Used for conformational searches in molecular mechanics.
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