本书总结了近几十年来水醇溶共轭聚合物这一类新型半导体材料的相关研究成果。水醇溶共轭聚合物的研究涉及化学、材料、物理等多个学科，水醇溶共轭聚合物光电材料在多个研究领域(特别是有机光电器件与生物/化学传感等领域)得到了广泛的应用。本书对水醇溶共轭聚合物的材料结构与合成、基本特性与应用等方面进行系统阐述，详细介绍该领域的基础知识及研究前沿问题。
样章试读
目录
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丛书序 i
前言 iii
第1章 水醇溶共轭聚合物的设计与合成 001
1.1 水醇溶共轭聚合物的发展历史 001
1.2 水醇溶共轭聚合物的基本特征 002
1.3 水醇溶共轭聚合物的结构设计 003
1.3.1 水醇溶共轭聚合物的侧链调控 003
1.3.2 水醇溶共轭聚合物的主链调控 011
1.4 水醇溶共轭聚合物的合成方法 025
1.4.1 水醇溶共轭聚合物主链的构建 025
1.4.2 水醇溶共轭聚合物侧链亲水性基团的引入 030
1.4.3 不同对离子水醇溶共轭聚合物的合成 032
1.5 水醇溶共轭聚合物的化学反应 033
1.5.1 交联反应 033
1.5.2 热脱除反应 034
1.6 本章小结 034
参考文献 035
第2章 水醇溶共轭聚合物的溶液性质 044
2.1 引言 044
2.2 水醇溶共轭聚合物的聚集体结构 044
2.3 水醇溶共轭聚合物聚集性质的研究方法 048
2.3.1 散射技术 048
2.3.2 显微镜技术 049
2.3.3 光谱学方法 050
2.3.4 电导率测量 051
2.3.5 核磁共振技术 051
2.4 水醇溶共轭聚合物聚集行为的影响因素 052
2.4.1 化学结构的影响 052
2.4.2 外部因素的影响 053
2.5 水醇溶共轭聚合物聚集行为的调控 055
2.5.1 表面活性剂调控 055
2.5.2 外加聚合物调控 057
2.5.3 金属离子诱导聚集 057
2.6 本章小结 057
参考文献 058
第3章 水醇溶共轭聚合物的光物理性质 061
3.1 发光基本原理简介 061
3.1.1 激发态的形成与衰变 061
3.1.2 有机分子的吸收光谱和发射光谱 063
3.1.3 荧光量子效率和荧光寿命 065
3.1.4 分子内和分子间能量转移 066
3.1.5 激发态的电子转移：Marcus理论 068
3.1.6 传统共轭聚合物的发光特性 069
3.2 共轭聚合物的荧光猝灭 071
3.2.1 动态猝灭和静态猝灭 072
3.2.2 荧光猝灭的机制 073
3.3 水醇溶共轭聚合物的发光行为调控 074
3.3.1 主链结构 074
3.3.2 对离子 076
3.3.3 溶剂 077
3.3.4 表面活性剂 077
3.3.5 溶液pH值 078
3.3.6 溶液温度 079
3.4 本章小结 080
参考文献 080
第4章 水醇溶共轭聚合物的半导体特性与界面特性 082
4.1 水醇溶共轭聚合物的半导体特性 082
4.1.1 水醇溶共轭聚合物的本征特性 082
4.1.2 水醇溶共轭聚合物的掺杂特性 087
4.2 水醇溶共轭聚合物的界面特性 088
4.3 有机光电器件中的水醇溶共轭聚合物 094
4.3.1 水醇溶共轭聚合物在有机发光二极管中的工作机理 094
4.3.2 水醇溶共轭聚合物在有机太阳电池中的工作机理 097
4.4 本章小结 099
参考文献 099
第5章 发光器件中的水醇溶共轭聚合物 102
5.1 引言 102
5.2 有机发光二极管简介 103
5.2.1 有机发光二极管的发光原理 103
5.2.2 有机发光二极管的器件结构 105
5.2.3 有机发光二极管的主要性能参数 106
5.3 基于水醇溶共轭聚合物的发光材料 108
5.4 基于水醇溶共轭聚合物的电子注入材料 111
5.4.1 氨基水醇溶共轭聚合物及其季铵化衍生物 111
5.4.2 不同对离子的水醇溶共轭聚合物 113
5.4.3 无可移动对离子的水醇溶共轭聚合物 115
5.4.4 可交联水醇溶共轭聚合物 121
5.5 基于水醇溶共轭聚合物的空穴注入材料 124
5.6 基于水醇溶共轭聚合物的全印刷有机发光二极管 127
5.7 本章小结 128
参考文献 128
第6章 新型太阳电池与光电探测器中的水醇溶共轭聚合物 130
6.1 引言 130
6.2 有机太阳电池简介 132
6.2.1 有机太阳电池的发展历程 132
6.2.2 有机太阳电池的器件结构及工作原理 133
6.2.3 基于水醇溶共轭聚合物的活性层材料 134
6.2.4 基于水醇溶共轭聚合物的空穴传输材料 138
6.2.5 基于水醇溶共轭聚合物的电子传输材料 141
6.3 钙钛矿太阳电池 150
6.3.1 钙钛矿太阳电池简介 150
6.3.2 基于水醇溶共轭聚合物的界面修饰材料 151
6.4 染料敏化太阳电池 153
6.4.1 染料敏化太阳电池简介 153
6.4.2 水醇溶共轭聚合物作为染料敏化剂 156
6.5 有机光电探测器 157
6.5.1 有机光电探测器简介 157
6.5.2 基于水醇溶共轭聚合物的界面修饰材料 160
6.6 本章小结 161
参考文献 161
第7章 有机场效应晶体管中的水醇溶共轭聚合物 170
7.1 引言 170
7.2 有机场效应晶体管简介 170
7.2.1 有机场效应晶体管的结构 170
7.2.2 有机场效应晶体管的工作原理 172
7.2.3 接触电阻 173
7.3 水醇溶共轭聚合物在有机场效应晶体管中的应用 175
7.3.1 水醇溶共轭聚合物修饰源漏电极 175
7.3.2 水醇溶共轭聚合物修饰或替代介电层 180
7.4 水醇溶共轭聚合物在发光场效应晶体管中的应用 186
7.4.1 发光场效应晶体管简介 186
7.4.2 水醇溶共轭聚合物修饰源漏电极 187
7.5 本章小结 189
参考文献 190
第8章 有机传感与成像中的水醇溶共轭聚合物 191
8.1 引言 191
8.1.1 荧光共振能量转移原理 192
8.1.2 荧光猝灭原理 194
8.1.3 构象变化原理 196
8.2 化学传感 196
8.2.1 离子检测 196
8.2.2 分子和气体检测 200
8.2.3 爆炸物检测 202
8.3 生物传感 203
8.3.1 DNA 203
8.3.2 蛋白质和酶 204
8.3.3 生物活性小分子 206
8.4 热传感 208
8.5 生物成像、疾病检测与诊断 209
8.5.1 生物成像 209
8.5.2 疾病检测和诊断 212
8.6 本章小结 215
参考文献 216
第9章 水醇溶共轭聚合物的其他应用 222
9.1 热电材料 222
9.1.1 热电材料简介 222
9.1.2 无机热电材料和共轭聚合物热电材料 223
9.1.3 水醇溶共轭聚合物热电材料 224
9.2 生物电子 229
9.2.1 生物电子简介 229
9.2.2 水醇溶共轭聚合物在生物电子中的应用 230
9.3 导电水凝胶 232
9.3.1 导电水凝胶简介 232
9.3.2 水醇溶共轭聚合物在导电水凝胶中的应用 233
9.4 有机共轭聚合物复合材料 235
9.4.1 有机共轭聚合物复合材料简介 235
9.4.2 基于水醇溶共轭聚合物的复合材料 236
9.5 抗菌聚合物 239
9.5.1 抗菌聚合物简介 239
9.5.2 抗菌聚合物工作原理 240
9.5.3 水醇溶共轭聚合物在抗菌方面的应用 240
9.6 其他方面应用 244
9.6.1 电致变色器件 244
9.6.2 超级电容器 246
9.6.3 光催化制氢 246
9.7 本章小结 247
参考文献 247
索引 252
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