1、近年來,由于導電聚合物光學器件其分子結構可以自行設計合成、加工容易、毒性小、成本低、可以制備大面積輕盈薄膜等優(yōu)點,有機/無機雜化光學器件被人們廣泛研究。將具有高遷移率的無機半導體納米晶引入到共軛聚合物體系中,制作的無機納米晶/共軛聚合物雜化光學器件綜合了兩種材料的優(yōu)點:既利用了無機納米晶載流子遷移率高、化學穩(wěn)定性好的特點；又保留了高分子良好的柔韌性和可加工性。
　　 傳統(tǒng)無機納米晶/共軛聚合物雜化材料制備方法是物理共混法:先通過

2、有機金屬法、溶膠凝膠法等方法在有機溶劑中合成不同粒徑和形貌的無機納米晶,在有機溶劑中直接與共軛聚合物溶液形成均相體系。在采用物理共混法制備無機納米晶/共軛聚合物雜化太陽能電池時,研究人員遇到的最大的難題時難以得到有效均勻分散的連續(xù)互穿網絡結構的共混物；其次,共軛聚合物與無機納米粒子共混時需要選取混合溶劑,從而影響復合體系的相容性和聚合物鏈段的取向。
　　 為了改善納米晶在共軛聚合物中的分散性,我們常用表面活性劑對納米晶Z進行表面

3、改性。改性后的納米晶分散性得到提高,但表面改性劑只是物理包覆在納米晶表面,表面改性劑或配體與納米晶之間的相互作用微弱,易受加工和使用條件的影響,雜化材料不穩(wěn)定。與簡單的物理包覆不同,無機納米晶的表面化學修飾法師通過化學鍵將納米晶與改性劑相互作用,提高了修飾的納米晶與聚合物的穩(wěn)定性。今年來對有機與無機材料以化學鍵的方式共混制備雜化材料展開了研究,這些結果表明經表面通過化學鍵作用聚合物修飾的無機納米晶與共軛聚合物共混得到的雜化材料光學性能、

4、穩(wěn)定性以及在有機溶劑中的分散性得到改善。
　　 本文首先通過溶膠凝膠原位水解法成功合成ZnO@PPEGMA殼核復合結構納米晶。ATRP引發(fā)劑2-溴異丁酰溴通過酰溴與ZnO表面羥基的酯化反應固定在ZnO納米粒子表面,再由ATRP引發(fā)聚合甲基丙烯酸甲基醚聚(乙二醇)酯(PEGMA)得到粒子表面接枝聚(甲基丙烯酸甲基醚聚(乙二醇)酯)(PPEGMA)的改性ZnO納米粒子(PPEGMA@ZnO),表面引入PPEGMA后,ZnO納米粒子的

5、在溶劑中分散性得到提高,它的近帶邊發(fā)射峰發(fā)生藍移。
　　 其次,本文嘗試用原位共混法制備雜化材料,通過在共軛聚合物體系中引入無機納米晶的先驅化合物或金屬離子,再通過相應手段原位合成無機納米晶/共軛聚合物雜化體系。這種方法主要優(yōu)點在于一方面能有效地改善有機聚合物與無機納米晶之間的分散性,合成具有互穿網絡結構的共混型異質結體系,另一方面,還可以利用有機聚合物模板原位控制納米粒子的生長,從而控制納米粒子的大小和形貌。這種方法能有效地增

6、加復合體系中的異質結界面,增強共軛聚合物/納米粒子之間的電子偶合作用,較好改善電荷轉移效率。我們運用原子轉移自由基聚合(ATRP)原理,原位法合成了聚噻吩/ZnO納米晶雜化體系。通過使用鎳催化劑合成了2,5-聚{3-[1-甲基-2(2-溴異丁酰溴)]噻吩},然后把甲基丙烯酸鋅嫁接到含自由基引發(fā)基團的聚噻吩上,該共聚物成膜后原位水解形成聚噻吩/ZnO納米晶雜化體系。通過掃描電鏡觀察到雜化模中生成ZnO納米晶,尺寸均勻,無團聚現(xiàn)象；同時,我