给体/受体共轭聚合物中能级调控的设计原则
材料科学
2018-12-05 v1
摘要
为确定给体/受体共轭聚合物(CPs)中能级调控的可靠分子设计原则，我们基于密度泛函理论(DFT)通过第一性原理计算研究了控制因素。我们研究了一系列CPs，其中在保持相同共轭链构象的同时，独立且系统地改变了受体单元的吸电子能力和给体单元的供电子能力。我们观察到，在CP中保持相同给体单元的情况下引入更强的受体单元会降低LUMO能级，但几乎不改变HOMO能级。反之，在相同受体单元下增强给体单元的强度会升高HOMO能级，同时保持LUMO能级。我们确定了前线轨道能级与轨道定域化程度之间的强相关性，后者取决于携带轨道的分子基团的供电子或吸电子能力。此外，CP的HOMO/LUMO带隙与给体和受体单元之间的电荷转移成正比，这为CPs提供了一个稳健的设计准则。
引用
@article{arxiv.1707.01564,
title = {Design principles for the energy level tuning in donor/acceptor conjugated polymers},
author = {Daniel Hashemi and Xiao Ma and Jinsang Kim and John Kieffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.01564},
year = {2018}
}