共軛型導電聚合物的量子化學研究.pdf

1、本工作采用量子化學密度泛函方法 (DFT)，分別對吡啶、聚吡啶PPY、5，10-dimethylene-5，10-dihydroindolo[6，5-f]indole(DDI)及其聚合物 (trans-PDDI與cis-PDDI)的結構與性質(zhì)進行研究，從理論角度探究了結構與導電性的關系。 1．聚吡啶PPY性質(zhì)的量子化學研究采用密度泛函理論(DFT)在B3LYP/6-31G(d)水平上對吡啶及聚吡啶PPY的二聚體到八聚體進行了全優(yōu)

2、化，并對優(yōu)化結構進行了布居計算及熱力學計算。在相同計算水平上，對聚吡啶PPY的能帶結構及態(tài)密度進行了分析。結果表明，吡啶分子具有平面結構，聚吡啶存在穩(wěn)定的鏈式結構。聚吡啶PPY易于n型摻雜，理論預測其也可以發(fā)生質(zhì)子酸摻雜。聚吡啶PPY(C<,5n>H<,3n+2>N<,n>)的零點能(ZPE)、熱容(C<,v><'0>)和熵(S<'0>)均隨n呈近線性增大。聚吡啶PPY的導電性隨著聚合度的增大而增強，但通過增加聚合度來提高其導電性的能力

3、是有限的。 2．5，10-dimethylene-5，10-dihydroindolo[6，5-f]indole(DDI)及其聚合物 (trans-PDDI與cis-PDDI)的量子化學研究采用B3LYP方法對DDI、trans-PDDI與cis-PDDI分子進行優(yōu)化及相關計算，考慮到精度及效率，基組選擇6-31G*。trans-PDDI與cis-PDDI的優(yōu)化與能帶計算采用一維周期邊界條件。通過對DDI、trans-PDDI與