[发明专利]二维共轭聚合物及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了二维共轭聚合物及其制备方法和应用，属于聚合物半导体材料领域。该类二维共轭聚合物是以咔唑为骨架，具有选自通式(Ⅰ)或通式(Ⅱ)的化学式的结构：制备方法是先将咔唑衍生物旋涂在平整的衬底上，然后将旋涂有单体的聚合物浸入含有无水三氯化铁的有机溶剂中，通过衬底辅助的氧化聚合反应，制备大面积超薄二维共轭聚合物纳米片。本发明提供的二维共轭聚合物尺寸达到厘米级，厚度为几个纳米。这类聚合物在酸、碱和水中都能稳定存在。它们在紫外区有吸收峰，表现为蓝光发射等特点，在有机光电探测器件、有机发光器件、有机电存储、有机场效应晶体管、有机传感器、有机纳米器件和分离过滤膜等领域具有很好的应用前景。

主权项

1.一种二维共轭聚合物的制备方法，其特征在于，具有如下反应步骤：将溶于有机溶剂中的单体旋涂或者蒸镀在平整的衬底上，将旋涂有单体的衬底在烘箱中干燥，干燥温度为40～200℃，随后将干燥后旋涂有单体的衬底浸泡于含有催化剂的有机溶剂中，在常压条件下，反应温度为‑78～160℃，反应时间1～72小时，反应结束后，用甲醇、去离子水、浓盐酸、二氯甲烷依次反复清洗样品，得到生长在衬底上的二维共轭聚合物；所述有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、氯苯、甲苯；所述单体结构为：或者所述二维共轭聚合物的结构以咔唑为骨架，具有选自通式(Ⅰ)或通式(Ⅱ)的化学式的结构：其中，Ar代表共轭芳环单元；所述平整的衬底为300纳米的二氧化硅/硅、石英片或玻璃；所述的催化剂为无水三氯化铁、磷钼酸、铜的配合物、锰的配合物或钴的配合物。