高光电导性的聚对苯乙炔/酞菁复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有高光电导性的聚对苯乙炔/酞菁复合材料的制备方法。该方法包括如下步骤：酰胺酞菁锌的合成，通过羧基取代酰胺基制备羧基酞菁锌，在此基础上进行酰氯化制备酰氯酞菁锌，聚苯乙酰的合成，以及酰氯酞菁锌和聚苯乙酰的复合反应。本发明制备的聚对苯乙炔/酞菁复合材料具有成膜性好、光电导性能高的特点，在软基太阳能电池上有良好应用。

主权项

1.一种高光电导性的聚对苯乙炔/酞菁复合材料的制备方法，其特征在于该方法具有以下步骤：a.酰氯酞菁锌的制备(1)采用苯酐尿素法制备酰胺酞菁锌按醋酸锌、邻苯二甲酸酐和尿素的摩尔比为1∶4∶40～1.2∶4∶80备料，与适量的催化剂四水合钼酸铵混合，并用研钵研磨均匀后，加入到500ml的三口烧瓶中，再加入硝基苯作为溶剂，将三口烧瓶放入油浴中加热到180～200℃，同时用电动搅拌机搅拌，反应5小时后冷却过滤，用甲醇清洗滤渣至无硝基苯气味；将得到的固体粉末用1mol/L盐酸溶液煮沸30分钟，过滤后再用1mol/L氢氧化钠溶液煮沸30分钟，过滤，用去离子水清洗至中性，烘干产物即为酰胺酞菁锌；(2)羧基酞菁锌的合成将酰胺酞菁锌和盐酸按质量比为1∶20～1∶25的量加入250ml烧瓶中，在80～120℃下搅拌24小时，冷却后过滤，滤渣用去离子水清洗数次；用0.5mol/L的KOH溶解滤渣并过滤，再用1mol/L的盐酸滴定滤液至pH值为6，析出絮状沉淀；将上述混合物离心，用去离子水洗涤沉淀至中性，再用乙醇、丙酮洗涤，干燥，得到带有金属光泽的粉末状固体即为羧基酞菁锌；(3)酰氯酞菁锌的制备将上步制得的羧基酞菁锌和亚硫酰氯按质量比为1∶1.5～1∶2混合，加入适量的吡啶在苯溶剂中搅拌反应10小时，将产物过滤，用苯洗涤滤渣，在70℃下真空干燥5小时，产物即为酰氯酞菁锌；b.聚苯乙酰的合成在环己烷溶剂中加入苯乙酰氯，加入适量的催化剂无水三氯化铝，搅拌反应6小时，反应结束后，向上述体系中缓慢加入质量浓度为10％的盐酸，保持体系50～60℃，分离出有机相，蒸出有机相中的溶剂得到的黄色树脂状聚合物即为聚苯乙酰；c.聚对苯乙炔/酞菁复合材料的合成将上步制得的黄色树脂状聚苯乙酰溶于环己烷溶剂中，二者的质量比为1∶20～1∶25，然后加入适量的催化剂三乙胺并搅拌反应1小时，再向体系中缓慢加入酰氯酞菁锌的N，N-二甲基甲酰胺溶液，保持体系温度50～60℃，反应6小时即可得到聚对苯乙炔/酞菁复合材料。