polymer phân hủy 5% T○
polymer phân hủy mạnh Khối lượng còn lại
khối lượng (0C) nhất (○C) (%)
P78 82 527 11,95
P79 150 431 4,09
P80 325 516 11,94
P81 333 590 9,8
Tiến hành phân tích giản đồ nhiệt trọng lượng của từng polymer và giản đồ phân tích nhiệt trọng lượng gộp chung (Hình 3.38), ta thu được bảng phân tích nhiệt của các polymer P70–P77 (Bảng 3.18), nhận thấy:
- Độ bền nhiệt của các mẫu khá tốt trong mơi trường khơng khí ở khoảng 431
○C–527 ○C. Trong đó, polymer có độ bền nhiệt tốt nhất là P81 (590 ○C) điều này được giải thích do độ dài lớn của mạch liên hợp polythiophene được hình thành. Riêng P79 có độ bền nhiệt thấp hơn nhiều so với các polymer khác cùng dãy có thể do mạch liên hợp polythiophene trong P80 ngắn hơn.
- Các polymer đều có nhiệt độ bắt đầu phân hủy Tdkhá tốt, ở khoảng trên 200
○C. Nguyên nhân có thể do các polymer được tổng hợp từ monomer có mạch nhánh dài,
chỉ khác nhau nhóm thế trong vịng benzene do đó, làm tăng tính điều hịa của mạch liên hợp, làm tăng độ bền nhiệt.
- Quá trình chiết Soxhlet để loại bỏ monomer và chất xúc tác khá tốt, sự có mặt của sắt (III) chloride trong sản phẩm polymer hóa vẫn cịn nhưng khơng đáng kể. So sánh với poly[4–phenyl–3–(thiophen–3–ylmethyl)–1H–1,2,4–triazole– 5(4H)–thiones] có nhiệt phân hủy ở 472oC [132], các dẫn xuất P78–P81 có độ bền nhiệt cao hơn (trừ P79). Điều này được giải thích có thể là do dị vịng pyrazoline trong dẫn xuất P78–P81 có độ bền nhiệt cao hơn dị vịng triazole, dẫn đến polymer bền với nhiệt hơn.
* Phổ huỳnh quang
Hình 3.39: Phổ huỳnh quang của polymer P78–P81
Mặc dù cường độ của các mẫu là khác nhau, phổ huỳnh quang của các mẫu đều gồm có dải phổ với đỉnh phát xạ trong khoảng 505–550 nm (Hình 3.39 và Bảng 3.19). Trong đó, polymer có cường độ phát huỳnh quang mạnh nhất là P80 và polymer có cường độ phát huỳnh quang yếu nhất là P79. Các mẫu có bước sóng phát huỳnh quang tương đồng nhau trong khoảng 505–550 nm.
Về cường độ phát huỳnh quang: mẫu P80 có cường độ phát huỳnh quang lớn nhất do nhóm đẩy electron –OCH3. Tuy nhiên mẫu P79 có nhóm đẩy electron –CH3 lại có cường độ phát quang yếu nhất so với các mẫu khác.
Cũng theo nghiên cứu của Radhakrishnan S. và cộng sự, các nhóm hút electron làm tăng bước sóng phát huỳnh quang và nhóm đẩy electron sẽ làm giảm bước sóng phát huỳnh quang của polymer [146], [147],[152].
Mặc dù vậy, thơng tin Hình 3.43 và Bảng 3.19 cho thấy, ảnh hưởng của các nhóm hút electron hoặc đẩy electron ảnh hưởng khơng nhiều và không theo quy luật đến đỉnh phát huỳnh quang cũng như cường độ phát huỳnh quang. Nguyên nhân có thể là do
khoảng cách của các nhóm thế trong vịng benzene đến vị trí mạch chính liên hợp polythiophene quá lớn. Các đỉnh phát huỳnh quang dịch chuyển về phía bước sóng dài được giải thích do chiều dài mạch liên hợp trong polymer tăng lên
Bảng 3.19: Kết quả phân tích phổ huỳnh quang của polymer P78–P81Polymer Bước sóng phát