Name: monitoring the effects of illumination on the structure of conjugated polymer gels using neutron scattering
Uploaded: 2017-12-21T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Monitoring the Effects of Illumination on the Structure of Conjugated Polymer Gels Using Neutron Scattering at JoVE.com

De auteurs mijn dankbaarheid uitspreken aan de National Science Foundation (DMR-1409034) voor ondersteuning van dit project. We erkennen ook de steun van het National Institute of Standards en technologie, Amerikaanse ministerie van handel, in het verstrekken van de faciliteiten van de USANS die worden gebruikt in dit werk, waar daartussen zijn deels gesteund door de National Science Foundation onder overeenkomst Nr. DMR-0944772. De experimenten van de SANS van dit onderzoek werden verzorgd door ORNL van hoge Flux isotoop Reactor, die werd gesponsord door de wetenschappelijke gebruiker voorzieningen Division, Office of Basic Energy Sciences, ons ministerie van energie.

Alle verwerking van chemische stoffen moet worden uitgevoerd met de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen en binnen een veiligheid kap. Alle monsters blootgesteld aan ioniserende straling verbonden gevaren moeten worden behandeld onder toezicht van de installaties radioactief controle technici. Dit protocol werd uitgevoerd door personen die passende straling veiligheidsopleiding had voltooid.
1. bereiding van P3HT in d-ODCB-oplossingen
<ol>
	<li>Monster overname
	<ol>
		<...

<ol>
	<li>G&#252;nes, S., Neugebauer, H., Sariciftci, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conjugated+Polymer-Based+Organic+Solar+Cells.">Conjugated Polymer-Based Organic Solar Cells.</a> Chem. Rev. 107 (4), 1324-1338 (2007).</li><li>Burroughes, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-Emitting+Diodes+Based+on+Conjugated+Polymers.">Light-Emitting Diodes Based on Conjugated Polymers.</a> Letters to Nature. 347, 539-541 (1990).</li><li>Coakley, K. M., McGehee, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conjugated+Polymer+Photovoltaic+Cells.">Conjugated Polymer Photovoltaic Cells.</a> Chem. Mater. 16 (23), 4533-4542 (2004).</li><li>Tyler McQuade, D., Pullen, A. E., Swager, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conjugated+Polymer-Based+Chemical+Sensors.">Conjugated Polymer-Based Chemical Sensors.</a> Chem. Rev. 100 (7), 2537-2574 (2000).</li><li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-Stratified+Semiconductor/dielectric+Polymer+Blends:+Vertical+Phase+Separation+for+Facile+Fabrication+of+Organic+Transistors.">Self-Stratified Semiconductor/dielectric Polymer Blends: Vertical Phase Separation for Facile Fabrication of Organic Transistors.</a> J. Mater. Chem. C. 1 (25), 3989 (2013).</li><li>Segalman, R., McCulloch, B., Kirmayer, S., Urban, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Block+Copolymers+for+Organic+Optoelectronics.">Block Copolymers for Organic Optoelectronics.</a> Macromolecules. 42 (23), 9205-9216 (2009).</li><li>Chen, H., Hsiao, Y., Hu, B., Dadmun, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+Morphology+and+Function+of+Low+Band+Gap+Polymer-bis-Fullerene+Mixed+Heterojunctions+in+Organic+Photovoltaics+with+Selective+Solvent+Vapor+Annealing.">Control of Morphology and Function of Low Band Gap Polymer-bis-Fullerene Mixed Heterojunctions in Organic Photovoltaics with Selective Solvent Vapor Annealing.</a> J. Mater. Chem. A. 2, 9883 (2014).</li><li>Li, Y., Vamvounis, G., Holdcroft, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+Optical+Properties+and+Enhancing+Solid-State+Emission+of+Poly+(Thiophene)+S+by+Molecular+Control:+A+Postfunctionalization+Approach.">Tuning Optical Properties and Enhancing Solid-State Emission of Poly (Thiophene) S by Molecular Control: A Postfunctionalization Approach.</a> Macromolecules. 35, 6900-6906 (2002).</li><li>Nguyen, T. -. Q., Martini, I. B., Liu, J., Schwartz, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+Interchain+Interactions+in+Conjugated+Polymers:+The+Effects+of+Chain+Morphology+on+Exciton&#8722;,Exciton+Annihilation+and+Aggregation+in+MEH&#8722;,PPV+Films.">Controlling Interchain Interactions in Conjugated Polymers: The Effects of Chain Morphology on Exciton&#8722;,Exciton Annihilation and Aggregation in MEH&#8722;,PPV Films.</a> J. Phys. Chem. B. 104 (2), 237-255 (2000).</li><li>Chen, H., Hu, S., Zang, H., Hu, B., Dadmun, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precise+Structural+Development+and+Its+Correlation+to+Function+in+Conjugated+Polymer:+Fullerene+Thin+Films+by+Controlled+Solvent+Annealing.">Precise Structural Development and Its Correlation to Function in Conjugated Polymer: Fullerene Thin Films by Controlled Solvent Annealing.</a> Adv. Funct. Mater. 23, 1701-1710 (2013).</li><li>Schwartz, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conjugated+Polymers+as+Molecular+Materials:+How+Chain+Conformation+and+Film+Morphology+Influence+Energy+Transfer+and+Interchain+Interactions.">Conjugated Polymers as Molecular Materials: How Chain Conformation and Film Morphology Influence Energy Transfer and Interchain Interactions.</a> Annu. Rev. Phys. Chem. 54 (3), 141-172 (2003).</li><li>Haugeneder, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exciton+Diffusion+and+Dissociation+in+Conjugated+Polymer/fullerene+Blends+and+Heterostructures.">Exciton Diffusion and Dissociation in Conjugated Polymer/fullerene Blends and Heterostructures.</a> Phys. Rev. B. 59 (23), 15346-15351 (1999).</li><li>Sirringhaus, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-Dimensional+Charge+Transport+in+Self-Organized,+High-Mobility+Conjugated+Polymers.">Two-Dimensional Charge Transport in Self-Organized, High-Mobility Conjugated Polymers.</a> Nature. 401 (6754), 685-688 (1999).</li><li>Al-Ibrahim, M., Ambacher, O., Sensfuss, S., Gobsch, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Solvent+and+Annealing+on+the+Improved+Performance+of+Solar+Cells+Based+on+poly(3-Hexylthiophene):+Fullerene.">Effects of Solvent and Annealing on the Improved Performance of Solar Cells Based on poly(3-Hexylthiophene): Fullerene.</a> Appl. Phys. Lett. 86, 201120 (2005).</li><li>Koppe, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+Molecular+Weight+Distribution+on+the+Gelation+of+P3HT+and+Its+Impact+on+the+Photovoltaic+Performance.">Influence of Molecular Weight Distribution on the Gelation of P3HT and Its Impact on the Photovoltaic Performance.</a> Macromolecules. 42, 4661-4666 (2009).</li><li>Malik, S., Jana, T., Nandi, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermoreversible+Gelation+of+Regioregular+poly(3-Hexylthiophene)+in+Xylene.">Thermoreversible Gelation of Regioregular poly(3-Hexylthiophene) in Xylene.</a> Macromolecules. 34 (2), 275-282 (2001).</li><li>Xu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sol–gel+Transition+of+poly(3-Hexylthiophene)+Revealed+by+Capillary+Measurements:+Phase+Behaviors,+Gelation+Kinetics+and+the+Formation+Mechanism.">Sol–gel Transition of poly(3-Hexylthiophene) Revealed by Capillary Measurements: Phase Behaviors, Gelation Kinetics and the Formation Mechanism.</a> Soft Matter. 8, 726 (2012).</li><li>Chan, K. H. K., Yamao, T., Kotaki, M., Hotta, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unique+Structural+Features+and+Electrical+Properties+of+Electrospun+Conjugated+Polymer+poly(3-Hexylthiophene)+(P3HT)+Fibers.">Unique Structural Features and Electrical Properties of Electrospun Conjugated Polymer poly(3-Hexylthiophene) (P3HT) Fibers.</a> Synth. Met. 160 (23-24), 2587-2595 (2010).</li><li>Wicklein, A., Ghosh, S., Sommer, M., W&#252;rthner, F., Thelakkat, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-Assembly+of+Semiconductor+Organogelator+Nanowires+for+Photoinduced+Charge+Separation.">Self-Assembly of Semiconductor Organogelator Nanowires for Photoinduced Charge Separation.</a> ACS Nano. 3 (5), 1107-1114 (2009).</li><li>Newbloom, G. M., Weigandt, K. M., Pozzo, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical,+Mechanical,+and+Structural+Characterization+of+Self-Assembly+in+poly(3-Hexylthiophene)+Organogel+Networks.">Electrical, Mechanical, and Structural Characterization of Self-Assembly in poly(3-Hexylthiophene) Organogel Networks.</a> Macromolecules. 45, 3452-3462 (2012).</li><li>Li, L., Tang, H., Wu, H., Lu, G., Yang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Fullerene+Solubility+on+the+Crystallization+of+poly(3-Hexylthiophene)+and+Performance+of+Photovoltaic+Devices.">Effects of Fullerene Solubility on the Crystallization of poly(3-Hexylthiophene) and Performance of Photovoltaic Devices.</a> Org. Electron. physics, Mater. Appl. 10 (7), 1334-1344 (2009).</li><li>Bu, L., Pentzer, E., Bokel, F. A., Emrick, T., Hayward, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+Polythiophene+/+Perylene+Tetracarboxydiimide+Donor+/+Acceptor+Shish-Kebab+Nanostructures+by+Coupled+Crystal+Modi+Fi+Cation.">Growth of Polythiophene / Perylene Tetracarboxydiimide Donor / Acceptor Shish-Kebab Nanostructures by Coupled Crystal Modi Fi Cation.</a> ACS Nano. 6 (12), 10924-10929 (2012).</li><li>Yang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoscale+Morphology+of+High-Performance+Polymer+Solar+Cells.">Nanoscale Morphology of High-Performance Polymer Solar Cells.</a> Nano Lett. 5 (4), 579-583 (2005).</li><li>Newbloom, G. M., Kim, F. S., Jenekhe, S. a., Pozzo, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesoscale+Morphology+and+Charge+Transport+in+Colloidal+Networks+of+Poly(3-Hexylthiophene).">Mesoscale Morphology and Charge Transport in Colloidal Networks of Poly(3-Hexylthiophene).</a> Macromolecules. 44, 3801-3809 (2011).</li><li>Tretiak, S., Saxena, A., Martin, R., Bishop, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conformational+Dynamics+of+Photoexcited+Conjugated+Molecules.">Conformational Dynamics of Photoexcited Conjugated Molecules.</a> Phys. Rev. Lett. 89 (9), 97402 (2002).</li><li>Botiz, I., Freyberg, P., Stingelin, N., Yang, A. C. -. M., Reiter, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversibly+Slowing+Dewetting+of+Conjugated+Polymers+by+Light.">Reversibly Slowing Dewetting of Conjugated Polymers by Light.</a> Macromolecules. 46, 2352-2356 (2013).</li><li>Botiz, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancing+the+Photoluminescence+Emission+of+Conjugated+MEH-PPV+by+Light+Processing.">Enhancing the Photoluminescence Emission of Conjugated MEH-PPV by Light Processing.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 6 (7), 4974-4979 (2014).</li><li>Morgan, B., Dadmun, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Illumination+Alters+the+Structure+of+Gels+Formed+from+the+Optoelectronic+Material+P3HT.">Illumination Alters the Structure of Gels Formed from the Optoelectronic Material P3HT.</a> Polymer. 108, 313-321 (2017).</li><li>Morgan, B., Dadmun, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Illumination+of+Conjugated+Polymer+in+Solution+Alters+Its+Conformation+and+Thermodynamics.">Illumination of Conjugated Polymer in Solution Alters Its Conformation and Thermodynamics.</a> Macromolecules. 49 (9), 3490-3496 (2016).</li><li>Ilavsk, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+Transition+in+Swollen+Gels.+2.+Effect+of+Charge+Concentration+on+the+Collapse+and+Mechanical+Behavior+of+Polyacrylamide+Networks.">Phase Transition in Swollen Gels. 2. Effect of Charge Concentration on the Collapse and Mechanical Behavior of Polyacrylamide Networks.</a> Macromolecules. 15, 782-788 (1982).</li><li>Tanaka, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collapse+of+Gels+and+the+Critical+Endpoint.">Collapse of Gels and the Critical Endpoint.</a> Phys. Rev. Lett. 40 (12), 820-823 (1978).</li><li>. SANS &amp; USANS Data Reduction and Analysis Available from: <a target="_blank" href="https://www.ncnr.nist.gov/programs/sans/data/red_anal.html">https://www.ncnr.nist.gov/programs/sans/data/red_anal.html</a> (2017)</li><li>Feigin, L., Svergun, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Structure Analysis by Small-Angle X-Ray and Neutron Scattering. , (1987).</li><li>Mittelbach, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zur+Rontgenkleinwinkelstreuung+verdunnter+kolloider+systeme.">Zur Rontgenkleinwinkelstreuung verdunnter kolloider systeme.</a> Acta Phys. Austriaca. 14, 185-211 (1961).</li><li>Schulz, G. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&#220;ber+die+Kinetik+der+Kettenpolymerisationen.">&#220;ber die Kinetik der Kettenpolymerisationen.</a> Z. Phys. Chem. 43, 25 (1935).</li><li>. Neutron activation and scattering calculator Available from: <a target="_blank" href="https://www.ncnr.nist.gov/resources/activation">https://www.ncnr.nist.gov/resources/activation</a> (2017)</li><li>Kline, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+and+Analysis+of+SANS+and+USANS+Data+Using+IGOR+Pro.">Reduction and Analysis of SANS and USANS Data Using IGOR Pro.</a> J. Appl. Crystallogr. 39 (6), 895-900 (2006).</li><li>Guinier, A., Fournet, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Small-Angle Scattering of X-Rays. , (1955).</li></ol>

Eerst geeft kijken naar de gegevens van het OPSLAGBEHEER als functie van de temperatuur, de toename van de schaalfactor elliptische cilinder Model een duidelijke toename van het aantal P3HT in de nanofibril fase, die isconsistent met de progressie van de gelering verwerken . Tegelijkertijd, de afname van de vrije keten Rg gepaard met een toename van de Porod exponent onthult dat de verslechterende thermodynamische voorwaarden in verband met de temperatuur dalen een keten instorting veroorzaken in de P3HT nog s...

Geconjugeerd polymeren beloven functionele materialen die kunnen worden gebruikt in een breed scala van apparaten, zoals organische lichtemitterende diodes, organische halfgeleiders, chemische sensoren en organische fotovoltaïsche zonne-energie. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 een cruciaal aspect van de prestaties in deze apparaten is het bestellen en de verpakking van het geconjugeerd polymeer in vaste toestand in de actieve laag. 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 deze morfologie is grotendeels vooraf bepaald door zowel de conformatie van de polymeer-keten in de oplossing evenals de structuren die evolueren als deze oplossingen worden gegoten tot een substraat en het oplosmiddel wordt verwijderd. Door het bestuderen van de structuren die aanwezig zijn in een typische sol-gel-overgang van een model opto-elektronische polymeer in een geschikt oplosmiddel, deze systemen effectief kunnen worden gemodelleerd en een kwantitatieve glimp in de zelf-assemblage die optreedt tijdens de materiële depositie kan worden verkregen. 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20
Specifiek, onderzoeken we de geconjugeerd polymeer benchmark P3HT in het oplosmiddel Halfzwaar ortho-dichloorbenzeen (ODCB), een polymeer-solvent-systeem die uitgebreid gebruik als gevolg van de geschiktheid ervan voor een verscheidenheid van biologische elektronisch apparaat fabricage gezien heeft technieken. 23 , 24 , 25 in deze bepaalde oplosmiddelen omgeving, beginnen P3HT kettingen bijeen te voegen op een passende milieu stimuli, zoals de daling van de temperatuur of oplosmiddel kwaliteitsverlies. Het exacte mechanisme voor deze vergadering proces onderzocht, met één van de toonaangevende voorgestelde routes wordt beschouwd als een geleidelijk proces waar individuele P3HT moleculen π-stack te vormen lamellaire nano-aggregaten bekend als nanofibrils, die vervolgens zelf doen samenballen tot grotere micron schaal macro-aggregaten. 24 inzicht in deze trajecten en de daaruit voortvloeiende structuren die gevormd is de sleutel tot goed voorspellen en beïnvloeden de vorming van optimale apparaat actieve laag morphologies.
Naar dit uiteindelijke doel van meer precies het regisseren van de vorming van deze actieve laag architecturen, bestaat er een behoefte extra experimentele en industriële methoden niet-destructief veranderen geconjugeerd polymeer morfologie in-situ te ontwikkelen. Een relatief nieuwe methode centreert rond het gebruik van blootstelling aan licht als een goedkoop middel voor het wijzigen van polymeer keten morfologie, met zowel computationele en experimentele resultaten wijzen naar de haalbaarheid ervan. 25 , 26 , 27 Recent werk van ons laboratorium heeft aangegeven het bestaan van een licht geïnduceerde wijziging van het geconjugeerd polymeer-solvent interactie in een verdunde oplossing, wat leidt tot een opmerkelijke verandering in polymeer keten grootte op verlichting. 30 , 31 hier, presenteren we een protocol om verder te gaan van dit werk door effectief toezicht op de gevolgen voor het blootstellen van een veel meer geconcentreerd geconjugeerd polymeeroplossing aan het directe licht gedurende een gelering-proces dat wordt geleid door een gestuurde thermostaat helling van de temperatuur. We gebruiken neutron scattering aangezien het robuuste analyse van structurele parameters van het polymeer-solvent sol-gel systeem op lengte schalen van angstroms tot micron, een mogelijkheid die niet mogelijk door middel van andere gemeenschappelijkere Rheologische of spectroscopische instrumentaal toestaat methoden. 16 , 17 , 30 , 31 aldus, door het vergelijken van de goed geanalyseerd kleine en ultrakleine hoek neutron gegevens voor de vergadering van gelen gevormde onder verlichting aan identieke gegevens verzameld in volledige duisternis, structurele verschillen, veroorzaakt door de verlichting-gedreven effecten kunnen uitgebreid worden geïdentificeerd en gekwantificeerd.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="822">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:353px;">M(106) poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT)</td>
			<td style="width:143px;">Ossila</td>
			<td style="width:160px;">104934-50-1</td>
			<td style="width:167px;">Conjugated polymer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">deuterated 1,2 ortho-dichlorobenzene (ODCB)</td>
			<td style="width:143px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>AC321260050</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

monitoring the effects of illumination on the structure of conjugated polymer gels using neutron scattering

We laten een protocol om effectief toezicht de gelering proces van een hoge concentratie oplossing van geconjugeerd polymeer zowel in de aanwezigheid en afwezigheid van blootstelling aan witte licht te zien. Door de helling van een gecontroleerde temperatuur, kan de gelering van deze materialen worden juist gecontroleerd als ze gaan door middel van deze structurele evolutie, die effectief komt overeen met de voorwaarden ervaren tijdens de fase van de depositie oplossing van organische elektronisch apparaat fabricage. Met behulp van kleine hoek neutronen verstrooiing (SANS) en ultra-kleine hoek neutronen verstrooiing (USANS) samen met de juiste montage protocollen kwantificeren we de evolutie van select structurele parameters in dit hele proces. Grondige analyse geeft aan dat voortdurende blootstelling aan licht gedurende de gelering proces aanzienlijk de structuur van de uiteindelijk gevormde gel verandert. Specifiek, het proces van samenvoeging van poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) nano-schaal aggregaten is negatief beïnvloed door de aanwezigheid van verlichting, uiteindelijk resulterend in de vertraging van de groei in geconjugeerd polymeer microstructuren en de vorming van kleinere schaal macro-aggregaat clusters.

Via SANS en USANS experimenten, de gelering proces van P3HT in d-ODCB werd effectief gecontroleerd van de verspreide oplossing staat bij 70 ° C tot een volledig gegeleerde staat bij 20 ° C. Deze experimenten werden uitgevoerd in beide volledige duisternis en onder wit licht verlichting. Figuur 1 toont enkele voorbeeld SANS verminderd gegevens curven van deze experimenten, met een voorbeeld kromme passen afgebeeld in Figuur 2. V...

Watch this Scientific Journal Video about Monitoring the Effects of Illumination on the Structure of Conjugated Polymer Gels Using Neutron Scattering at JoVE.com

Monitoring the Effects of Illumination on the Structure of Conjugated Polymer Gels Using Neutron Scattering

Een protocol voor de analyse van gelen gevormd uit de opto-elektronische geconjugeerd polymeer poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) met behulp van kleine en ultrakleine hoek neutronen verstrooiing in zowel de aanwezigheid en de afwezigheid van verlichting wordt gepresenteerd.

Monitoring van de gevolgen van de verlichting op de structuur van geconjugeerd polymeer Gels met behulp van Neutron Scattering

We demonstrate a protocol to effectively monitor the gelation process of a high concentration solution of conjugated polymer both in the presence and ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Structure and Coordination Determination of Peptide-metal Complexes Using 1D and 2D 1H NMR

Structure and Coordination Determination of Peptide-metal Complexes Using 1D and 2D 1H NMR

Copper (I) binding by metallochaperone transport proteins prevents copper oxidation and release of the toxic ions that may participate in harmful redox ...

Preparation of Highly Porous Coordination Polymer Coatings on Macroporous Polymer Monoliths for Enhanced Enrichment of Phosphopeptides

Voorbereiding van de zeer poreuze Coordination Polymer Coatings op Macroporeuze Polymer Monoliths voor Enhanced Verrijking van fosfopeptiden

We describe a protocol for the preparation of hybrid materials based on highly porous coordination polymer coatings on the internal surface of macroporous ...

Photodynamic Therapy with Blended Conducting Polymer/Fullerene Nanoparticle Photosensitizers

Fotodynamische therapie met Blended geleidend polymeer / Fullerene Nanodeeltje Fotosensitizers

In this article a method for the fabrication and reproducible in-vitro evaluation of conducting polymer nanoparticles blended with fullerene as the next ...

Layer-by-layer Synthesis and Transfer of Freestanding Conjugated Microporous Polymer Nanomembranes

Layer-by-layer synthese en de overdracht van Vrijstaande geconjugeerde Microporous Polymer Nanomembranes

CMP as large surface area materials have attracted growing interest recently, due to their high variability in the incorporation of functional groups in ...

Functionalization of Single-walled Carbon Nanotubes with Thermo-reversible Block Copolymers and Characterization by Small-angle Neutron Scattering

Functionalisering van Enkelwandige koolstof nanobuisjes met Thermo-omkeerbare Block copolymeren en karakterisering door Small-angle Neutron Scattering

We demonstrate a protocol for single-walled carbon nanotube functionalization using thermo-sensitive PEO-PPO-PEO triblock copolymers in an aqueous ...

The Preparation and Properties of Thermo-reversibly Cross-linked Rubber Via Diels-Alder Chemistry

De bereiding en eigenschappen van Thermo-reversibel Cross-linked Rubber Via Diels-Alder Chemistry

A method for using Diels Alder thermo-reversible chemistry as cross-linking tool for rubber products is demonstrated. In this work, a commercial ...

Electrochemical Impedance Spectroscopy as a Tool for Electrochemical Rate Constant Estimation

Elektrochemische impedantie spectroscopie als een instrument voor elektrochemische Rate Constant schatting

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used for advanced characterization of organic electroactive compounds along with cyclic voltammetry (CV). ...

Raman and IR Spectroelectrochemical Methods as Tools to Analyze Conjugated Organic Compounds

Raman en IR Spectroelectrochemical methoden als hulpmiddelen voor het analyseren van geconjugeerd organische stoffen

In the presented work, two spectroelectrochemical techniques are discussed as tools for the analysis of the structural changes occurring in the molecule ...

Using Cyclic Voltammetry, UV-Vis-NIR, and EPR Spectroelectrochemistry to Analyze Organic Compounds

Met behulp van cyclische voltammetrie, UV-Vis-NIR en EPR Spectroelectrochemistry voor het analyseren van organische verbindingen

Cyclic voltammetry (CV) is a technique used in the analysis of organic compounds. When this technique is combined with electron paramagnetic resonance ...