journal article·2009-04-29

Aqueous Solution Behavior of Anionic Fluorene-co-thiophene-Based Conjugated Polyelectrolytes

Hugh D. Burrows, María J. Tapia, Sofia M. Fonseca, Artur J. M. Valente, Victor M. M. Lobo, Licínia L. G. Justino, Song Qiu, Swapna Pradhan, Ullrich Scherf, Nitin Chattopadhyay, Matti Knaapila, Vasil M. Garamus

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Abstract

Two anionic fluorene-thiophene alternating copolymers, poly[9,9-bis(4-sulfonylbutoxyphenyl)fluorene-2,7-diyl-2,5-thienylene] (PBS-PFT) and poly[9,9-bis(4-sulfonylbutoxyphenyl)fluorene-2,7-diyl-2,2'-bithiophene-5,5'-diyl] (PBS-PF2T), have been synthesized and their solution behaviors in water studied by UV-vis absorption spectroscopy, fluorescence, and electrical conductivity and compared with that of the previously studied conjugated polyelectrolyte (CPE) poly[9,9-bis(4-sulfonylbutoxyphenyl)fluorene-2,7-diyl-1,4-phenylene] (PBS-PFP). These conjugated polymers do not form solutions at the molecular level in water but instead form clusters. Information on the structure of these clusters for PBS-PF2T comes from small-angle X-ray and neutron scattering. The relative ease of dispersing the copolymers in water increases with an increase in the number of thiophene rings in these alternating copolymers. Semiempirical calculations on the structure suggest that this results from bending of the chains and increased conformational flexibility, decreasing interchain interactions. These CPEs can be dissolved in water at the molecular level using the nonionic surfactants n-dodecylpentaoxyethylene glycol ether (C12E5) or Triton X-100 to obtain systems with increased photoluminescence quantum yield and increased electrical conductivity that can be solution-processed for potential applications as components of sensory or optoelectronic devices.
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Research context

OpenAlex topics: Organic Electronics and Photovoltaics · Conducting polymers and applications · Luminescence and Fluorescent Materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Departamento de Química and Centro de Neurociências e Biologia Celular, Universidade de Coimbra, 3004-535 Coimbra, Portugal, Departamento de Química, Universidad de Burgos, Plaza Misael Bañuelos s/n, Burgos 09001, Spain, Makromolekulare Chemie, Bergische Universität Wuppertal, DE-42097 Wuppertal, Germany, Department of Chemistry, Jadavpur University, Kolkata 700 032, India, Department of Physics, Institute for Energy Technology, NO-2027 Kjeller, Norway, MAX-Lab, Lund University, SE-22100, Lund, Sweden,...

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