如今，有機(jī)聚合物可以在太陽(yáng)能電池，傳感器，LED和許多其他技術(shù)應(yīng)用中找到。一種特殊類(lèi)型的聚合物 - 被稱(chēng)為S-PPVs - 以前在理論上被認(rèn)為是有前途的，但從技術(shù)角度來(lái)看幾乎是不可能的。經(jīng)過(guò)多年的努力，TU Wien的一個(gè)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)法確定了一種新的化學(xué)合成工藝，用于生產(chǎn)S-PPV。該生產(chǎn)工藝現(xiàn)已獲得專(zhuān)利。

硫代替氧氣

“PPV是具有優(yōu)異技術(shù)性能的聚合物，”TU Wien應(yīng)用合成化學(xué)研究所的FlorianGlöcklhofer說(shuō)。“它們傳導(dǎo)電流并與光相互作用，使得它們非常適合用于太陽(yáng)能電池或LED。” 它們具有長(zhǎng)的固體烴結(jié)構(gòu)，某些側(cè)基連接在該結(jié)構(gòu)上。通過(guò)選擇不同的側(cè)基，可以設(shè)置材料的電子特性。

到目前為止，O-PPV已被用于此; 這些是PPV，其側(cè)基通過(guò)氧原子與聚合物的其余部分連接。“如果有可能用硫側(cè)基取代氧側(cè)基，就會(huì)形成一種新的聚合物，即S-PPV，它具有顯著改善的性能，”FlorianGlöcklhofer說(shuō)。“我們知道這可能會(huì)改善電流的傳輸，這將顯著提高聚合物的整體穩(wěn)定性。”

經(jīng)驗(yàn)豐富的同事試圖勸阻Glöcklhofer試圖生產(chǎn)這些S-PPV。“人們認(rèn)為這太難了，”格洛克霍夫解釋道。盡管如此，他還是決定推進(jìn)該項(xiàng)目，很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)這確實(shí)是一項(xiàng)復(fù)雜的挑戰(zhàn)。“對(duì)我們來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)一種既簡(jiǎn)單又低成本的合成方法非常重要，只需盡可能少的合成步驟，而且不需要昂貴的特殊催化劑，”FlorianGlöcklhofer強(qiáng)調(diào)說(shuō)。“最終，我們希望生產(chǎn)可用于工業(yè)應(yīng)用的材料。如果生產(chǎn)成本不超過(guò)一定水平，S-PPV只能在商業(yè)上取得成功。”

經(jīng)過(guò)四年的努力和許多痛苦的挫折，該團(tuán)隊(duì)終于成功地發(fā)現(xiàn)了一種可靠，直接的生產(chǎn)S-PPV的方法。合適的單體在微波輻射的幫助下制造。將它們聚合，然后可以進(jìn)一步改性側(cè)基。“它的效果非常好，”Glöcklhofer說(shuō)。“反應(yīng)在幾秒鐘內(nèi)發(fā)生。顏色在此過(guò)程中發(fā)生變化，因此您可以在發(fā)生時(shí)看到它。”

專(zhuān)利技術(shù)

在TU Wien的研究和轉(zhuǎn)移支持的幫助下，新的合成方法現(xiàn)已獲得專(zhuān)利。FlorianGlöcklhofer對(duì)該發(fā)現(xiàn)的商業(yè)成功非常有信心：“這是一種簡(jiǎn)單的合成方法，適用于一組新的，極具前景的聚合物。該合成使用廉價(jià)的基礎(chǔ)材料，不需要任何鈀催化劑或類(lèi)似的昂貴的臨時(shí)步驟。方法可按工業(yè)規(guī)模擴(kuò)大規(guī)模，易于重復(fù)，并提供的產(chǎn)品不僅具有改進(jìn)的電子特性，而且還具有更高的穩(wěn)定性，“Glöcklhofer說(shuō)。此外，S-PPV還具有相對(duì)無(wú)毒和生物相容性，使其成為醫(yī)療應(yīng)用的理想選擇。