高分子化学综合实验设计——苯并二噻吩基聚合物的合成及其性能研究

杜正坤; 霍婧娴; 燕姝彤; 李明岩; 王坦; 温聪颖; 包西昌

doi:10.14028/j.cnki.1003-3726.2026.26.024

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

高分子化学综合实验设计——苯并二噻吩基聚合物的合成及其性能研究

教育与教学 | 更新时间：2026-05-29

- 高分子化学综合实验设计——苯并二噻吩基聚合物的合成及其性能研究
- Comprehensive Polymer Chemistry Experiment Design——Synthesis and Property Study of Benzodithiophene-based Polymers
- 高分子通报 2026年39卷第6期页码：1010-1018
- 作者机构：
  
  山东科技大学储能技术学院　青岛 266590
  中国石油大学(华东)化学化工学院　青岛 266580
  中国科学院青岛生物能源与过程研究所　青岛 266101
- 作者简介：
  
  cywen@upc.edu.cn
  baoxc@qibebt.ac.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(22376218);山东省普通本科高校教学改革研究项目(M2024055);山东省自然科学基金面上项目(ZR2023MB132);山东科技大学2025年度国家级大学生创新创业训练计划项目(202510424074)
- DOI：10.14028/j.cnki.1003-3726.2026.26.024
  中图分类号：
- 收稿：2026-01-16，
  
  录用：2026-02-25，
  
  网络首发：2026-05-07，
  
  纸质出版：2026-06-20
- 稿件说明：
移动端阅览
杜正坤, 霍婧娴, 燕姝彤, 李明岩, 王坦, 温聪颖, 包西昌. 高分子化学综合实验设计：苯并二噻吩基聚合物的合成及其性能研究. 高分子通报, 2026, 39(6), 1010–1018.

Du, Z. K.; Huo, J. X.; Yan, S. T.; Li, M. Y.; Wang, T.; Wen, C. Y.; Bao, X. C. Comprehensive polymer Chemistry experiment design—synthesis and property study of benzodithiophene-based polymers. Polym. Bull. (in Chinese), 2026, 39(6), 1010–1018.
杜正坤, 霍婧娴, 燕姝彤, 李明岩, 王坦, 温聪颖, 包西昌. 高分子化学综合实验设计：苯并二噻吩基聚合物的合成及其性能研究. 高分子通报, 2026, 39(6), 1010–1018. DOI： 10.14028/j.cnki.1003-3726.2026.26.024.

Du, Z. K.; Huo, J. X.; Yan, S. T.; Li, M. Y.; Wang, T.; Wen, C. Y.; Bao, X. C. Comprehensive polymer Chemistry experiment design—synthesis and property study of benzodithiophene-based polymers. Polym. Bull. (in Chinese), 2026, 39(6), 1010–1018. DOI： 10.14028/j.cnki.1003-3726.2026.26.024.

摘要

实验教学在高分子学科本科培养中占据重要地位，将前沿学术理念融入实验教学，是提升学生综合创新能力的一种有效途径。以给体−受体型苯并二噻吩基聚合物的合成与性能表征为核心设计了一个高分子化学综合性实验。实验采用Stille偶联缩聚反应合成具有不同带隙特征的共轭聚合物，并运用多种分析测试手段，对聚合物的热稳定性、吸收光谱、能级及接触角等性能进行表征。通过合成制备与物性表征分析的紧密结合，实验项目能够有效引导学生深入理解“结构决定性能”的核心概念，促进其科研素养和创新能力的提升。

Abstract

Experimental teaching plays a crucial role in undergraduate training in polymer science. Integrating cutting-edge academic concepts into experimental teaching serves as an effective approach to enhance students’ comprehensive innovative capabilities. A comprehensive polymer experiment based on the synthesis and performance characterization of donor-acceptor benzodithiophene-based polymers was designed. The experiment mainly employs Stille coupling polycondensation to synthesize conjugated polymers with tunable bandgap characteristics. The thermal stability

absorption spectra

energy levels

and contact angles of the resulting polymers were characterized by utilizing various analytical techniques. By closely integrating synthesis with property characterization

the students can acquire more comprehensive understanding on the core concept of “structure determines properties”

and their research literacy and innovative capability are also further improved.

关键词

Keywords

references

蒋晓林 , 汪航 , 马雪晴 , 王逸凡 , 路皓 , 刘亚辉 , 薄志山 . 利用苯并二噻吩基聚合物给体和三芳胺基非稠环电子受体构筑简单高效有机太阳能电池 . 高分子学报 , 2024 , 55 ( 10 ), 1280 – 1289 .

van Tran, V. ; Jeong, G. ; Wi, E. ; Lee, D. ; Chang, M . Design and fabrication of ultrathin nanoporous donor-acceptor copolymer-based organic field-effect transistors for enhanced VOC sensing performance . ACS Appl. Mater. Interfaces , 2023 , 15 ( 17 ), 21270 – 21283 .

Liu, H. Y. ; Zhang, M. ; Jiang, M. H. ; Han, S. T. ; Wong, W. Y . Memristive behavior of ferrocene-functionalized polymer for artificial nociceptor application . Chem. Eng. J. , 2025 , 503 , 158077 .

Tang, D. S. ; Yu, Y. J. ; Zhang, J. B. ; Dong, X. Y. ; Liu, C. Y. ; Xiao, H. H . Self-sacrificially degradable pseudo-semiconducting polymer nanoparticles that integrate NIR-Ⅱ fluorescence bioimaging, photodynamic immunotherapy, and photo-activated chemotherapy . Adv. Mater. , 2022 , 34 ( 34 ), 2203820 .

Yao, H. F. ; Ye, L. ; Zhang, H. ; Li, S. S. ; Zhang, S. Q. ; Hou, J. H . Molecular design of benzodithiophene-based organic photovoltaic materials . Chem. Rev. , 2016 , 116 ( 12 ), 7397 – 7457 .

Zhou, D. ; Wang, Y. Y. ; Yang, S. ; Quan, J. W. ; Deng, J. W. ; Wang, J. R. ; Li, Y. B. ; Tong, Y. F. ; Wang, Q. ; Chen, L . Recent advances of benzodithiophene-based donor materials for organic solar cells . Small , 2024 , 20 ( 8 ), 2306854 .

刘艳丽 , 陈建芳 , 黄先威 , 刘拥君 , 邱建霞 . 浅谈实验教学在高分子材料与工程专业本科教学中的地位 . 高分子通报 , 2015 , ( 11 ), 83 – 85 .

路平 , 李兴建 . 基于科研思维培养为导向的高分子化学综合实验教学设计: 以“胺固化环氧树脂基形状记忆高分子的网络结构调控与性能”为例 . 高分子通报 , 2025 , 38 ( 3 ), 515 – 524 .

白啸 , 胡昌松 , 王重斌 , 公培伟 , 郭丽华 . 连续浸泡法制备高力学强度明胶水凝胶综合实验设计 . 化学教育(中英文) , 2025 , 46 ( 2 ), 70 – 75 .

邱云峰 , 李信哲 , 丁凤鸣 , 马卓 , 王义铭 , 于淼 , 刘绍琴 , 王友善 . 医用硅胶多功能抗菌涂层的实验设计和教学应用 . 实验技术与管理 , 2025 , 42 ( 6 ), 218 – 225 .

胡洋 , 鲁盼 , 范国宁 , 龚钊 , 杨卓鸿 . 蓖麻油基紫外光固化膜制备与性能综合实验设计 . 实验室研究与探索 , 2025 , 44 ( 4 ), 37 – 41 .

Qiu, B. B. ; Chen, S. S. ; Li, H. N. ; Luo, Z. H. ; Yao, J. ; Sun, C. K. ; Li, X. J. ; Xue, L. W. ; Zhang, Z. G. ; Yang, C. ; Li, Y. F . A simple approach to prepare chlorinated polymer donors with low-lying HOMO level for high performance polymer solar cells . Chem. Mater. , 2019 , 31 ( 17 ), 6558 – 6567 .

Qian, D. P. ; Ye, L. ; Zhang, M. J. ; Liang, Y. R. ; Li, L. J. ; Huang, Y. ; Guo, X. ; Zhang, S. Q. ; Tan, Z. A. ; Hou, J. H . Design, application, and morphology study of a new photovoltaic polymer with strong aggregation in solution state . Macromolecules , 2012 , 45 ( 24 ), 9611 – 9617 .

Wang, J. J. ; Bi, F. Z. ; Du, L. ; Shang, C. Y. ; Liu, S. Z. ; Du, Z. K. ; Yu, D. H. ; Bao, X. C . Cyanoesterthiophene based low-cost polymer donors for high efficiency organic solar cells . Adv. Funct. Mater. , 2024 , 34 ( 19 ), 2313850 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

前沿研究驱动的高分子综合性实验设计与实践

基于大学生创新创业训练计划项目模式的阻燃实验课程教学方法设计探索

基于刺激响应型聚合物纳米载体的铂类药物递送系统

植酸金属盐与膨胀型阻燃剂对聚甲醛阻燃性能的协同效应

3D打印技术及其多领域应用研究进展