KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1. Kết luận.
Dựa trên các kết quả đạt được, chúng tơi đã có những kết luận sau:
Dựa trên các kết quả đã phân tích và so sánh cùng các nghiên cứu có trước, chúng tơi đã tổng hợp thành công polyaniline (PANi) doping LAS và 3 loại polymer dẫn điện thuộc họ Poly(p-phenylene)vinylene (PPV).
PANi là chất rắn màu xanh lục, hiệu suất tổng hợp đạt 47% và có dạng sợi xoắn
lại như sợi len. EOH-PPV là tinh thể màu cam, hiệu suất tổng hợp đạt 49%, DOH-
PPV-FClMe có màu đỏ, hiệu suất tổng hợp là 52% và DOH-PPV-FBrMe là 72%,
DEH-PPV có màu đỏ đậm, hiệu suất tổng hợp là 57,5%.
Đồng thời chúng tơi đã thực hiện hịa tan thành công các polymer dẫn điện vào dung môi toluene, đây là sự khác biệt về khả năng ứng dụng của các polymer đã chuyển đổi so với các polymer dẫn ban đầu, các polymer ban đầu khó hoặc khơng tan trong bất kỳ dung mơi nào. Vấn đề về tổng hợp và hòa tan các polymer dẫn điện phục vụ cho ứng dụng vào thiết bị quang PLED cơ bản đã được hoàn thành. Đây sẽ là bước đi lớn trong việc đi sâu và khai thác tiềm năng của loại vật liệu polymer mới hiện nay.
4.2. Đề nghị.
Trong quá trình nghiên cứu và tổng hợp polymer, chúng tôi đã nhận thấy một số
khó khăn. Điều kiện khách quan chưa cho phép chúng tôi tăng hiệu suất tổng hợp vật liệu lên cao hơn. Cho nên chúng tôi xin đề nghị cần phải thay đổi nhiều về cấu trúc để có thể mở rộng hơn vùng quang phổ hấp thu sản phẩm PPV. Tiếp tục tìm kiếm hướng đi mới đơn giản và dễ dàng hơn cho tổng hợp đồng thời kiểm tra những tính chất hóa lý khác bao gồm H-NMR (phổ cộng hưởng từ hạt nhân), GPC (sắc ký gel thẩm thấu), UV-vis (phổ tử ngoại khả kiến) cho từng sản phẩm q trình để hồn thành tốt nhất kết quả nghiên cứu.
Chúng tơi rất mong muốn có được sự chú ý phát triển đề tài này lên một tầm cao mới từ phía khoa Hóa học & CN thực phẩm và nhà trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. Phan Thanh Bình. Hố học & hóa lý polymer. Nxb ĐHQG TP Hồ Chí Minh, 2010.
2. Nguyễn Thanh Hồng. Các phương pháp phổ trong hóa học hữu cơ. NXBKH-KT,
2007.
3. Nguyễn Đức Nghĩa. Polymer chức năng & cấu trúc nano. Viện KH&CN Việt Nam, nxb KHTN&CN Hà Nội, 2009.
4. Makoto Takagi, dịch giả; Trần Thị Ngọc Lan. Các phương pháp phân tích trong
hóa học. NXB Kagaku-Dojin, Kyoto, Nhật Bản, 2006.
5. Trương Văn Tân. Vật liệu tiên tiến từ polymer dẫn điện đến ống than nano. Nxb
Trẻ, 2008.
6. Thái Dỗn Tĩnh. Cơ sở hóa học hữu cơ, tập 1. NXBKH-KT, 2006.
7. Thái Doãn Tĩnh. Cơ sở hóa học hữu cơ, tập 2. NXBKH-KT, 2006.
8. Thái Dỗn Tĩnh. Cơ sở hóa học hữu cơ, tập 3. NXBKH-KT, 2006.
9. Lê Phi Yến, Lưu Phú, Nguyễn Như Anh. Kỹ thuật điện tử. Nxb DDHQG TP. Hồ
Chí Minh, 2009. 15–38.
Tiếng Anh:
10. A. H. Elsayed, M. S. Mohy Eldin, A.M.Elsyed, A. H. Abo Elazm, E.M.Younes and H. A. Motaweh. Synthesis and Properties of Polyaniline/ferrites
Nanocomposites. Int. J. Electrochem. Sci., 6 (2011) 206 – 221.
11. A. M Pharhad Hussain and A KuMar. Electrochemical synthesis and
characterization of chloride doped polyaniline. Bull. Mater. Sci., Vol. 26, No. 3,
April 2003, pp. 329–334, Indian Academy of Sciences. 329.
12. Alberto Bolognesi and Maria Cecilia Pasini. Synthetic Methods for Semiconducting
13. A. R. Ramesh, K. George Thomas. Directional Hydrogen Bonding Controlled 2D Self-Organization of Phenyleneethynylene: From Linear Assembly to Rectangular Network. Supplementary Material (ESI) for Chemical Communications This
journal is The Royal Society of Chemistry 2010.
14. Chan Yen Nee. Preparation and characterization of conducting polyaniline and polyaniline-titanium(iv) oxide composite blended with poly(vinyl alcohol).
Universiti Teknologi Malaysia 22 july 2005.
15. Chuan-Zhen Zhou, Tianxi Liu, Jing-Mei Xu and Zhi-Kuan Chen. Synthesis,
Characterization, and Physical Properties of Monodisperse Oligo(p phenylene- ethynylene)s. Macromolecules 2003, 36, 1457-1464.
16. Di Wei and Ari Ivaska. Electrochemical Biosensors Based on Polyaniline. Chem.
Anal. (Warsaw), 51, 839 (2006).
17. Dmitrii F. Perepichka, Igor F. Perepichka, Hong Meng, Fred Wudl. Light emitting
polymers. Department of Chemistry and Biochemistry University of California;
DuPont Experimental Station, Central Research & Development; L. M. Litvinenko Insitute of Physical Organic and Coal Chemistry, National Academy of Sciences of Ukraine.
18. Dongxue Han, Yin Chu, Likun Yang, Yang Liu, Zhongxian Lv. A new route for synthesis of DBSA-polyaniline nanoparticles. colloids and surfaces a: phisicochem.
Eng. Aspect 259 (2005) 179-187.
19. Eric Ely Silverman. Photophysics of single chain poly(arylene ethynylene)s. a dissertation presented to the graduate school of the University of Florida, in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy University of Florida 2005.
20. Francesco Minisci, Attilio Citterio, Elena Vismara, Francesca Fontana, and Silvia
De Bernardinis. Facile and Convenient Syntheses of Quinones from Phenols.
Mariano Correale Enichem Sintesi, Madone BG, Italy Received June 16, 1988.
21. Frederick George Mann and Bernard Charles Saunders. Practical organic
22. Ganapati D. Yadav, Salim A. R. K. Deshmukh, and Navinchandra S. Asthana.
Synthesis of Hydroquinone Monomethyl Ether from Hydroquinone and Methanol over Heteropolyacids Supported on Clay: Kinetics and Mechanism. Ind. Eng.
Chem. Res. 2005, 44, 7969-7977.
23. G. Hadziioannou and G. G. Malliaras. Semiconducting Polymers: Chemistry,
Physics and Engineering, Second Edition. 2007.
24. Hong-Ku Shim and Jung-Il Jin. Light-Emitting Characteristics of Conjugated Polymers. Advances in Polymer Science, Vol. 158, Springer-Verlag Berlin
Heidelberg 2002.
25. Hydrquinone. cas n°: 123-31-9, UNEP PUBLICATIONS.
26. Jeffrey d. fogle. synthesis of fluorinated indenofluorenediones and bis(2- fluorophenyl) substituted PPV. A thesis submitted in partial fulfillment of the
requirements for the degree of Master of Science, B.S., Wright State University, 2009.
27. Joseph Goldstein, Dale E. Newbury, David C. Joy, Charles E. Lyman, Patrick Echlin, Eric Lifshin, L.C. Sawyer, J.R. Michael. Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. Springer, 2003.
28. K. Gurunathan, A. Vadivel Murugan, R. Marimuthu, U.P. Mulik, D.P.
Amalnerkar. Electrochemically synthesised conducting polymeric materials for
applications towards technology in electronics, optoelectronics and energy storage devices. Materials Chemistry and Physics 61 (1999) 173-191.
29. L. Gattermann, completely revised by Heinrich Wieland. Laboratory methods of
organic chemistry. NEW YORK T H E MACMILLAN COMPANY 1937.
30. Louis F. Fieser. Experiments in organic chemistry. Sheldon Emery Professor of
Organic Chemistry Harvard University.
31. Leni Akcelrud. Electroluminescent polymers. Prog. Polym. Sci.28 (2003) 875–962.
32. Mao-Chen Liu, Ching-Liang Dai, Chih-Hua Chan and Chyan-Chyi Wu.
Manufacture of a polyaniline nanofiber ammonia sensor integrated with a radout circuit using the CMOS-MEMS technique. www.mdpi.com/journal/sensors.
33. Mary McHale. E2 Elimination. Version 1.4: Feb 1, 2008.
34. Milind Kulkarni, Bharat Kale, Sanjay Apte, Sonali Naik, Uttam Mulik and Dinesh
Amalnerkar. Synthesis and characterization of polyaniline nanofibres by rapid
liquid-liquid interfacial polymerization method. Vol. 5, No. 1, 2011.
35. Milind V. Kulkarni, Annamraju Kasi Viswanath. Comparative studies of
chemically synthesized polyaniline and poly(o-toluidine) doped with p-toluene sulphonic acid. European Polymer Journal 40 (2004) 379–384.
36. M. Jones. Friedel-Crafts Alkylation: 1,4-Dimethoxybenzene and Biphenyl. Friedel-
Crafts Alkylation, 14.5, pp 688-692. Disubstituted Benzenes: ortho, meta, and para Substitution, 14.9, pp 704-717. Department of Chemistry, University of Missouri – Kansas City, 2007-CHEM 322L.
37. Nam Seob Baek, Yong Hee Kim, Dong Hyun Lee, Kang Deuk Seo and Hwan Kyu
Kim. Effect of Coordination Environment on the Photophysical Properties of Luminescent Europium(III) Complexes. Bull. Korean Chem. Soc. 2009, Vol. 30,
No. 7 1553.
38. Ningqing Ran, David R. Knop, K. M. Draths and J. W. Frost. Benzene-Free
Synthesis of Hydroquinone. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10927-10934.
39. Patrick Lynch, Luke O'Neill, J. Whelan, Mary McNamara, Hugh Byrne. Structural
Property Relationships in Conjugated Polymers. 2005-01-01.
40. Piched Anuragudom, Teerapol Wongchanapiboon, T. Randall Lee and Sukon
Phanichphant. Synthesis of Poly(9,9-dialkylfluorene-2,7-vinylene) (PFV) via Gilch
Polymerization. Chiang Mai J. Sci. 2006; 33(3) : 301 – 308.
41. Qiang Fang, Takakazu Yamamoto. New soluble unsaturated polyketone derived
from diarylidenecycloalketone: synthesis and optical and electrochemical properties of p-conjugated poly(diarylidene – cyclo hexanone) with long side chains. Polymer 44 (2003) 2947–2956.
42. Ramchandra Maruti Kandre. Syntheses and Characterization of Amphiphilic,
Suzuki Polycondensation. M.Sc., University of Pune born May 9, 1978, citizen of
India.
43. Rupei Tang, Yutao Chuai, Caixia Cheng, Fu Xi, Dechun Zou. Syntheses and Electroluminescence Properties of Conjugated Poly(p-phenylene vinylene) Derivatives Bearing Dendritic Pendants. Received 12 January 2005; accepted 28
February 2005.
44. Sadia Ameen, M. Shaheer Akhtar, Young Soon Kim and Hyung-Shik Shin.
Fabrication, Doping and Characterization of Polyaniline and Metal Oxides: Dye Sensitized Solar Cells. J. Phys. Chem. 4760. 2010, ACS Publications Ltd.
45. Seung Won Ko, Byung-Jun Jung, Nam Sung Cho and Hong-Ku Shim. Synthesis
and Characterization of New Orange-Red Light-Emitting PV Derivatives with Bulky Cyclohexyl Groups. Synthesis and Characterization of New Orange-Red Light-Emitting Polymers Bull, Korean Chem. Soc. 2002, Vol. 23, No. 9 1235.
46. S.F.S. Draman, R. Daik, and A. Musa. Synthesis and Fluorescence Spectroscopy of
Sulphonic Acid-Doped Polyaniline When Exposed to Oxygen Gas. World Academy of Science, Engineering and Technology 43 2008.
47. S. J. Chen, Q. Y. Zhang, J. W. Gu, M. L. Ma, L. Zhang, J. Zhou, Y. Y. Zhou. A
new conjugated polymer with donor-acceptor architectures based on alternating 1,4-divinyl-2,5-dioctyloxybenzene and 5,8-(2,3-dipyridyl)-quinoxaline: Synthesis, characterization, and photoinduced charge transfer. EXPRESS Polymer Letters Vol.6, No.6 (2012) 454–464.
48. S. Vázquez-Córdova, G. Ramos-Ortiz, J.L. Maldonado, M.A. Meneses-Nava, and
O. Barbosa-García. Simple assembling of organic light-emitting diodes for
teaching purposes in undergraduate labs. REVISTA MEXICANA DE FI´SICA E
54 (2) 146–152.
49. Thorsten Schwalm, Jens Wiesecke, Stefan Immel and Matthias Rehahn. Toward Controlled Gilch Synthesis of Poly(p-phenylene vinylenes): Anionic vs Radical Chain Propagation, a Mechanistic Reinvestigation. Macromolecules 2007, 40,
50. Yun-Hi Kim, Hyun-Ouk Lee, Sung-Ouk Jung and Soon-Ki Kwon. Synthesis and Characteristics of New Poly(p-phenylenevinylene) with Bulky t-Octylphenoxy Group. Macromolecular Research, Vol. 11, No. 3, pp 194-197 (2003).
51. Hydroquinone. [2010-2011] Từ: URL: http://www.Sciencemadness Discussion
Board/Fundamentals /Organic Chemistry.
52. Từ: URL: http://www. Wikipedia.
53. OLED. [2007] Từ: URL: http:// www.thongtincongnghe.com.
54. Yogesh Patel, D. Michael Byler, Georgia A. Arbuckle-Keil. An IR study of poly-
1,4-phenylenevinylene (PPV), the 2,5-dimethoxy derivative [(MeO)2-PPV], and their corresponding xanthate precursor polymers and monomers. Spectrochimica Acta Part A 79 (2011) 118–126.
PHỤ LỤC
Dưới đây là một số hình ảnh thực tế của q trình thí nghiệm tổng hợp PANi và PPV. Các hình được xem từ trái sang phải theo số hình.
Ứng dụng
PANi:LAS
Hình 1. Ứng dụng PANi lỏng làm polymer từ tính.
Hình 2. Màng polyaniline phủ bằng phương pháp bay hơi dung
mơi.
Các bước tổng
hợp PPV
Hình 1. Thiết bị chưng cất phân đoạn.
Hình 2. Benzoquinone (BQ) màu vàng.
Hình 3. Dung dịch BQ trong ether. Hình 4. Tổng hợp hydroquinone. Hình 5. Tổng hợp 1,4- diethoxybenzene (DEB).
Hình 6. Kết tinh DEB. Hình 7. Tinh thể DEB thơ. Hình 8. Tinh thể DEB
Hình 9. Tinh thể 1,4- dioctyloxybenzene. Hình 10. Kết tủa của BCM- DEB. Hình 11. Polymer hóa BCM-DEB. Hình 12. DEH-PPV. Hình 13. Hệ thống lọc chân khơng. Hình 14. Các mẫu sản phẩm của DOH-PPV. Hình 15. DOH-PPV và EOH-PPV tan trong toluene.
Hình 16. Bộ dụng cụ xác định nhiệt nóng chảy tinh
thể hữu cơ.
Hình 17. Hệ thống chưng cất có hồi lưu.