π桥(π=Py、Tz、THF)对聚吡咯并吡咯二酮-联噻吩光电性能影响的第一性原理研究

摘要

本文在聚吡咯并吡咯二酮-联噻吩(PDPP-2T,P1)的基础上,分别选取了吡啶(Py)、噻唑(Tz)、呋喃(THF)三种基团构造D-π-A共聚物P2、P3、P4,并通过密度泛函(DFT)第一性原理计算了四种聚合物的光电性质。计算结果表明,引入π桥后,能带曲率变大,有利于提升共聚物导电性,但带隙均增大;光吸收峰的短波吸收峰均发生红移,P2与P4的长波峰发生蓝移,而P3的长波峰变化不大,且长波吸收峰的强度均减弱。并用Bader电荷分析研究了三种π桥对D、A单元之间的电荷转移量的影响,发现引入π桥后,P2、P3电荷转移量减少,P4略微增加;且π桥在共聚物中既可以是得电子单元,又可以是失电子单元,表明引入π桥对D/A共聚物的电荷传输有一定影响。总之,用引入π桥的方法来提升共聚物的光电性质是一个需综合考虑的问题。