氟摻雜聚酰亞胺單體的電子結構及光學性能研究

付云飛，鄭 廣，熊思景

（江漢大學 物理與信息工程學院，湖北 武漢 430056）

氟摻雜聚酰亞胺單體的電子結構及光學性能研究

付云飛，鄭 廣*，熊思景

（江漢大學 物理與信息工程學院，湖北 武漢 430056）

采用含時密度泛函理論（TD-DFT），GGA-PBE泛函在DNP 4.4基組的水平上對聚酰亞胺單體分子的紫外可見吸收光譜進行了計算，并與部分實驗值進行了比較。結果顯示：由于氟原子的強吸電子能力，含氟單體的總能遠低于非含氟單體。非含氟單體紫外吸光系數ε為1.407 87×106L/（mol·cm）；含氟單體的紫外吸光系數ε稍大，為1.533 91×106L/（mol·cm）。從二者的態密度可以看出，加氟之后，在-24 Ha處出現了較大的態密度峰值，主要來源于氟原子1s軌道的貢獻；在-14 Ha處態密度不變，這是氮原子的特征能態；在-10 Ha處態密度有所減小，因為氟取代了甲基上的氫，而氟在該處不存在量子態。費米能級附近，紫外吸收對應的能量出現在這個區域中，除了費米能級以上第一個峰值外，其他峰值均有所增大，在-1 Ha處出現了兩個非含氟單體中不存在的峰，因此紫外吸收能量相應增強。計算結果表明，摻氟有助于紫外吸收性能提升。

聚酰亞胺（PI）；氟摻雜；紫外吸收；含時密度泛函理論；激發態

0 引言

聚合物材料由于其在光電子、光子學領域表現出豐富的功能而成為新一代的光電信息材料［1］。FRIEND等［2］首次報道了摻雜聚對苯乙炔在外加電場的條件下可發出黃綠光，使摻雜聚合物材料成為目前光電子器件的研究熱點［3-6］。

聚酰亞胺（polyimide，PI）是一類具有酰亞胺結構的聚合物。1961年，杜邦公司首次合成出具有商業價值的PI材料。……