高富勒烯含量超分子液晶的合成、结构表征和性能研究

项目名称： 高富勒烯含量超分子液晶的合成、结构表征和性能研究

项目编号： No.21274099

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 屠迎锋

作者单位： 苏州大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 本课题研究富勒烯超分子液晶的结构和性能之间的关系。提出利用分子自组装形成棒状或层状超分子聚集体的方法构筑超分子液晶，设计合成高C60富勒烯含量的液晶分子，解决现有的富勒烯液晶中富勒烯含量低的问题；设计通过刚性富勒烯分子的共轭相互作用与长链烷基的相分离作用（范德华力）或氢键相互作用等自组装作用力形成长宽比或径厚比大于4的液晶性超分子聚集体；通过采用侧链型液晶的柔性去偶合原理减小自组装作用力相互之间的影响，使得以较短的烷基链长度即可以达到相分离效果，从而得到具有高富勒烯含量的液晶超分子。系统研究超分子作用力、侧链烷基链长度和个数、中间柔性间隔基长度等对富勒烯液晶相态、超分子结构、光电磁等性能的影响，研究以高富勒烯含量液晶分子和聚合物共轭给体共混制备的有机体异质结太阳能电池的各项性能。

中文关键词： 富勒烯；超分子液晶；二维晶体；自组织；电子迁移率

英文摘要： This proposal is to study the structue-property relationship of fullerene liquid crystals. The self-assembly method is used to construct supramolecular fullerene liquid crystals via the force of pi-pi interaction between the rigid fullerene balls, together with hydrogen bonding or phase separation in one system to construct rod-like or disc-like supramolecular structure. The decoupling method is applied in the system by introducing a long flexible chain between the rigid fullerene part and flexible alkyl tail part, to reduce the interactions between them, and the long alkyl tail can be reduced to obtain high fullerene content liquid crystals. The hierarchical structures and self-assembly properties of these fullerene liquid crystals are the key concern of this project. The influences of supramolecular interactions, the alkyl chain length, the nubmer of alkyl chains and the flexible chain length on the liquid crystalline phase, supramolecular structure, hierarchical structures and photoelectric properties will be studied. The properties of the organic bulk heterojunction solar cells with active layer using fullerene liquid crystals as acceptor materials will be studied.

英文关键词： fullerene；supramolecular liquid crystal；two dimensional crystal；self-organization；electron mobility