Luận án chỉ tiến hành phép đo độ dẫn điện với polymer P87 và tiến hành so sánh độ dẫn điện của nó với P88. Các mẫu được ép thành viên nén, sau đó đem đoở trạng thái chưa “pha tạp với tần số tăng từ 0 Hz đến 1 MHz. Hình 3.55 cho biết độ dẫn điện của các mẫu tăng theo sự tăng của tần số và nằm trong khoảng từ0 S/cm đến 5×10–7 S/cm. Trong”
đó, mẫu P88 có độ dẫn điện lớn gấp khoảng 5 lần so với mẫu P87. Có thể thấy mẫu P88 có kích thước gọn gàng hơn nên các electron có thể dịch chuyển trong hệ liên hợp tốt hơn.
“So sánh với một số tài liệu tham khảo về độ dẫn điện của polythiophene hoặc poly(3–hexylthiophene) khi chưa pha tạp với σ∼10−8 S/cm, P88 có độ dẫn điện tốt hơn gấp 50 lần.”
Mơ hình cấu trúc và biểu đồ năng lượng của P86–P88 bằng phương
pháp hóa tính tốn
“Để nghiên cứu đặc trưng cấu trúc và khe dải năng lượng của P86–P88, chúng tôi sử dụng DMol3 trong phần mềm Material Studio kết hợp với phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT). Các đặc điểm cấu trúc của polymer được xác định thơng qua hình dạng, hằng số mạng (a), độ dài liên kết (r), tổng năng lượng (Etot) trên mỗi ô và cấu trúc điện tử được xác định thông qua bandgap. Kết quả cho thấy độ dài liên kết và góc liên kết giữa các nguyên tửkhông thay đổi đáng kể trong khi Etot, Eg của các polymer được thống kê lại trong Hình 3.56 và Bảng 3.29.”
Hình 3.56: Cấu trúc phân tử và cấu trúc electron của P86: C11H7NS–S (a2, b2), P88: C18H9ON2S2–H (a3, b3), P87: C18H9ON2S2–OCH3 ( a4, b4)
Bảng 3.29: Các thông số Etot, Eg của các polymer thu được từ tính tốn lý thuyết
P86 P87 P88
Etot (eV) –2548 –3575 –3348
Eg (eV) 0,621 0,064 0,006
Cấu trúc của P88 cồng kềnh hơn P86 do có thêm vịng thơm, điều này dẫn đến Eg giảm gần 10 lần. Tương tự, khi thêm nhóm thế OCH3 vào P88, ta thu được P87 với Eg tăng lên gần 10 lần. Kết quả này phù hợp với kết quả thực nghiệm về độ dẫn điện của P88 tốt hơn P87 đã được trình bày ở Hình 3.55.
*Nhận xét
“3 dẫn xuất polythiophene chứa benzo[d]thiazole từ thiophene–3–carbaldehyde đã được polymer hóa bằng phương pháp hóa học sử dụng FeCl3 khan trong CHCl3
khan. Trong đó, 3 dẫn xuẩt đều được tổng hợp từ phản ứng vi sóng khơng dung mơi, khơng xúc tác trong thời gian ngắn nên hiệu suất cao, riêng dẫn xuất 88 đã cải tiến quy trình để hiệu suất phản ứng cao hơn.”
Phân tích phổ UV–Vis kết hợp với phổ hồng ngoại (IR) cho thấy phản ứng trùng hợp đã xảy ra. Dựa vào phổ TGA, P87 có độ bền nhiệt tốt nhất. Sự phát xạ huỳnh quang cực đại của các polymer này là khoảng 516 nm, có thể ứng dụng trong thực tế. Độ dẫn
điện của P88 là tốt nhất, phù hợp với kết quả tính tốn lý thuyết.
3.3. CẤU TRÚC, HÌNH THÁI VÀ TÍNH CHẤT CỦA CÁC NANOCOMPOSITE
3.3.1. Cấu trúc của các nanocomposite
“Trong luận án này, để phân tích cấu trúc các nanocomposite, chúng tôi đã thực hiện các phép phân tích phổ hồng ngoại IR và phổ hấp thụ UV–Vis của các hạt silica ban đầu và các hạt nanocomposite đã được tổng hợp.”
Phổ hồng ngoại