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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电分析测试 » 利用电化学方法研究有机光电材料的相关问题
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simultaneous

铁杆木虫 (著名写手)

[交流] 利用电化学方法研究有机光电材料的相关问题

各位虫友
在利用电化学方法研究有机光电材料方面，常受到一些原理问题方面的困扰，特别是这些方法对光电材料研究的出发点上，缺少专门的文献提供解释。现对这些问题进行罗列，也欢迎各位虫友接龙；
RT
1.二茂铁标定参比电极，需要的是二茂铁的氧化峰电位还是它的半波电位？其半波电位是否更有参考意义？
2.在利用循环伏安(CV)计算有机物的LUMO,HOMO能级时，有的直接读取起始氧化(还原)电位，而有的是对氧化(还原)曲线最大变化值处做切线与横轴的交点来得到能级值，其结果就是后者方法得到的带宽比直接读取的值要大，那么哪一种更为可取？
3.利用CV法得到有机物能级的电化学依据又是什么？常取用第一圈得到的曲线，而多次扫描后曲线的形貌发生了较大的改变，这是否是施加电位后对材料产生了不可逆的破坏？
4.有的文献中报出了脉冲伏安法来测试计算带隙，是否更有参考价值？
5.在中性有机体系中测试材料的能级值，那么不同的支持电解质盐对材料的掺杂作用也是有差别的，有的材料只发生氧化而不能还原(即无法观察到n掺杂过程)，那么又该如何计算带隙？

[ 来自小组 新能源家族 ]
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1楼 2013-08-11 17:33:54
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simultaneous

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by nanofancy at 2013-08-11 19:59:52
1、氧化峰电位标定参比电极
2、起始氧化(还原)电位作为有机物的LUMO,HOMO能级，因为LUMO相应于导带底，当开始发生还原反应时，就相应于LUMO能级，而HOMO相应于价带顶，当开始发生氧化反应时，相应于HOMO能级。
3、 ...

而且对第二条的回应，这只能说最理想的情况，能带上有多个能级，但在电化学体系中，并非是只有“底”和“顶”的电子发生跃迁，而极有可能是相对于他们的其他能级上电子发生跃迁，所以导致所测得的电化学带隙较宽的缘故~
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5楼2013-08-11 22:38:30
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nanofancy

铁杆木虫 (正式写手)
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simultaneous: 金币+3 2013-08-11 20:42:34
1、氧化峰电位标定参比电极
2、起始氧化(还原)电位作为有机物的LUMO,HOMO能级，因为LUMO相应于导带底，当开始发生还原反应时，就相应于LUMO能级，而HOMO相应于价带顶，当开始发生氧化反应时，相应于HOMO能级。
3、依据是有机物LUMO和HOMO能级上分别会发生还原反应和氧化反应。多次扫描之后，电极表面状态会发生明显变化。
4、脉冲伏安法能减小充电电流的影响，可能会更准确些
5、可以用吸收光谱求带隙Eg=hc/λabs=1240/λabs
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3楼2013-08-11 19:59:52
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simultaneous

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by nanofancy at 2013-08-11 19:59:52
1、氧化峰电位标定参比电极
2、起始氧化(还原)电位作为有机物的LUMO,HOMO能级，因为LUMO相应于导带底，当开始发生还原反应时，就相应于LUMO能级，而HOMO相应于价带顶，当开始发生氧化反应时，相应于HOMO能级。
3、 ...

利用光学法测带隙已经比较多见了，那么在只有p掺杂的情况下，如何得到n掺杂对应的HOMO能级呢，用光学带隙值和LUMO能级做差么？
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4楼2013-08-11 22:35:54
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simultaneous

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by nanofancy at 2013-08-11 19:59:52
1、氧化峰电位标定参比电极
2、起始氧化(还原)电位作为有机物的LUMO,HOMO能级，因为LUMO相应于导带底，当开始发生还原反应时，就相应于LUMO能级，而HOMO相应于价带顶，当开始发生氧化反应时，相应于HOMO能级。
3、 ...

对第三条的回应，我觉得依然有商榷的地方，如果说是电极表面状态发生的变化，那这是否和材料本身相关呢？举例来说，同样的单体，利用化学法聚合和电化学聚合，得到相应的聚合物，电化学法得到的聚合物大多可以同扫速多循环而保持极为类似的V-I响应行为(electrochimica acta上多有如例中的报道)，但化学法得到的聚合物就出现上述情况，这是否依然和电极表面状态变化有关呢？
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6楼2013-08-11 22:42:39
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nanofancy

铁杆木虫 (正式写手)
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引用回帖:
6楼: Originally posted by simultaneous at 2013-08-11 22:42:39
对第三条的回应，我觉得依然有商榷的地方，如果说是电极表面状态发生的变化，那这是否和材料本身相关呢？举例来说，同样的单体，利用化学法聚合和电化学聚合，得到相应的聚合物，电化学法得到的聚合物大多可以同扫 ...

材料本身的特性决定了它的加电扫描后的状态，并不矛盾，有些电极表面状态扫描后很稳定，有些就易变化。
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7楼2013-08-12 21:22:32
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simultaneous

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by nanofancy at 2013-08-12 21:22:32
材料本身的特性决定了它的加电扫描后的状态，并不矛盾，有些电极表面状态扫描后很稳定，有些就易变化。...

这样说的话，对材料的这种变化就存在偶然性，然而，就我们的工作而已，绝大多数化学法制备的聚合物经CV测试的循环性都不及电聚合制备的聚合物
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8楼2013-08-12 23:46:45
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wswsjz

木虫 (职业作家)
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Best wishes to you
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9楼2013-08-13 04:41:45
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mzhyan

至尊木虫 (文坛精英)
blessing
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10楼2013-08-13 07:56:44
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nanofancy

铁杆木虫 (正式写手)
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simultaneous: 金币+2 2013-08-14 00:08:07
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8楼: Originally posted by simultaneous at 2013-08-12 23:46:45
这样说的话，对材料的这种变化就存在偶然性，然而，就我们的工作而已，绝大多数化学法制备的聚合物经CV测试的循环性都不及电聚合制备的聚合物...

化学法制备的聚合物纯度不好，掺杂不易控制，电聚合制备的聚合物制备和掺杂同时进行，易控制，纯度高
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11楼2013-08-13 21:54:18
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simultaneous

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
11楼: Originally posted by nanofancy at 2013-08-13 21:54:18
化学法制备的聚合物纯度不好，掺杂不易控制，电聚合制备的聚合物制备和掺杂同时进行，易控制，纯度高...

1.这里聚合物纯度不好可否用分散系数PDI较大来解释？若如此，化学法制备的聚合物的确存在分子量分布较为不均的情况，但电聚合的明显特点是聚合度较化学法制备的低(绝大多情况)，而且溶解性也较差，其分子量分布情况较难评估。
2.在电沉积过程中，掺杂和脱掺杂是循环进行的，只能说脱掺杂后聚合物基体中存在掺杂离子的活性位点，而通常电聚合物是电极表面固定的，这也有利于CV测试中的反复掺杂。那么，问题是，若把化学法聚合物溶解在电解液里测带隙，跟前者的有差别么？
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12楼2013-08-25 22:27:56
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Elena151

新虫 (初入文坛)
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3楼: Originally posted by nanofancy at 2013-08-11 19:59:52
1、氧化峰电位标定参比电极
2、起始氧化(还原)电位作为有机物的LUMO,HOMO能级，因为LUMO相应于导带底，当开始发生还原反应时，就相应于LUMO能级，而HOMO相应于价带顶，当开始发生氧化反应时，相应于HOMO能级。
3、 ...

请问 其实氧化（还原）点位如何读取？ 做水平时和上升时切线，取交点？ 我一直不明白如何取值。求帮助
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13楼2015-05-05 15:08:26
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Elena151

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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13楼: Originally posted by Elena151 at 2015-05-05 15:08:26
请问 其实氧化（还原）点位如何读取？ 做水平时和上升时切线，取交点？ 我一直不明白如何取值。求帮助...

起始氧化 还原点位读取。用循环伏安发测得的CV曲线，但是不知如何取得Eox进行homo计算
利用电化学方法研究有机光电材料的相关问题
11#.jpg
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14楼2015-05-05 15:10:40
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flyxu2楼
2013-08-11 18:39   回复  
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