Universidad Complutense de Madrid
E-Prints Complutense

Nanostructuring and properties of polymer surfaces with applications in energy
Nanoestructuración y propiedades de superficies de polímeros con aplicaciones en energía

Impacto

Descargas

Último año



Cui, Jing (2017) Nanostructuring and properties of polymer surfaces with applications in energy. [Tesis]

[img]
Vista previa
PDF
8MB


Resumen

The integration of functional polymers in organic electronics has attracted great interest for their potential application in photovoltaics or diodes due to their characteristics such as high chemical tenability, low temperature processing, light weight and durability, among others. The incorporation of polymers into nowadays devices, that tend towards miniaturization, rises several challenges. In general, the macroscopic properties of polymers are closely related to their structure, that is hierarchical, from the nanometer to the millimeter scale. Hence, from a fundamental viewpoint, understanding the effect of the above mentioned miniaturization in the structure and physical phenomena would provide control over the properties of the nanoscaled polymer materials, helping in the design of new potential applications. In this Thesis we have attempted to fulfill the objective of preparing binary systems formed by pairs of functional polymers or pairs of organics materials, and understanding the modification of certain polymer properties when nanostructuring them, mainly in their surfaces. For the preparation of these binary systems we employed different methodologies: direct solution blending (Chapter 3, blends of donor/acceptor organic compounds, Chapter 4, blends of semiconducting and ferroelectric polymers), bilayer structures from semiconducting/ ferroelectric polymers, prepared by sequential spin coating (Chapter 4) and nanostructuring of a ferroelectric polymer in the form of nanospheres to be incorporated in a semiconducting polymer film (Chapter 4). In Chapter 3, the conduction mechanism and the molecular dynamics on a bulk heterojunction formed by a binary blend of donor/acceptor organic compounds have been studied by dielectric spectroscopy. In Chapter 4, the modification of the ferroelectric properties in poly(vinylidene fluoride- trifluoroethylene) copolymers due to nanostructuring and to the combination with a semiconducting polymer have been addressed by Piezoresponse force microscopy. Nanostructured functional polymer surfaces were prepared by laser techniques, mainly Laser Induced Periodic Surface Structures (LIPSS). In Chapter 5, we first report on the creation of LIPSS on a model polymer: polystyrene...

Resumen (otros idiomas)

La integración de polímeros funcionales en la electrónica orgánica es de gran interés por su potencial aplicación en dispositivos fotovoltaicos y diodos, debido principalmente a características tales como la alta resistencia química, la posibilidad de procesado a baja temperatura, su ligereza y durabilidad, entre otras. La incorporación de polímeros en los dispositivos actuales que tienden a la miniaturización afronta varios retos. En general, las propiedades macroscópicas de polímeros están estrechamente relacionadas con su estructura, que es jerárquica desde la escala de los nanómetros a la milimétrica. Por lo tanto, desde el punto de vista fundamental, comprender el efecto de la mencionada miniaturización en la estructura y los fenómenos físicos de estos polímeros proporcionaría control sobre las propiedades de los materiales poliméricos incorporados en dispositivos ayudando al diseño de nuevas aplicaciones potenciales. En esta Tesis hemos tratado de cumplir con el objetivo de preparar sistemas binarios formados por pares de polímeros funcionales o pares de materiales orgánicos, y comprender las variaciones de ciertas propiedades del polímero cuando se nanoestructura, sobre todo cuando se crean superficies nanoestructuradas. Para la preparación de estos sistemas binarios se emplearon diferentes metodologías: la mezcla directa en solución (Capítulo 3, mezclas de los compuestos orgánicos donadores / aceptores, Capítulo 4, mezclas de polímeros semiconductores y ferroeléctricos), las estructuras de dos capas de polímeros semiconductores / ferroeléctricos, preparadas por ‘spin coating’ secuencial (Capítulo 4) y nanoestructuración de polímero ferroeléctrico en forma de nanoesferas que se incorpora a una película de polímero semiconductor (Capítulo 4). En lo que se refiere al estudio de procesos físicos fundamentales en estos sistemas, en el Capítulo 3, el mecanismo de conducción y la dinámica molecular en una heterounión en volumen formada por la mezcla de compuestos orgánicos donador / aceptor se ha estudiado mediante espectroscopia dieléctrica. En el Capítulo 4, la modificación de las propiedades ferroeléctricas en copolímeros al azar de poli(fluoruro de vinilideno) y poli(trifluoroetileno) debida a nanoestructuración y a la combinación con polímeros semiconductores han sido abordadas por Microscopía de Piezorespuesta...

Tipo de documento:Tesis
Información Adicional:

Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, leída el 21/11/2016

Directores (o tutores):
NombreEmail del director (o tutor)
Nogales Ruiz, Aurora
Rebollar González, Esther
Palabras clave:Polymers
Palabras clave (otros idiomas):Polímeros
Materias:Ciencias > Física > Física de materiales
Código ID:44158
Depositado:01 Aug 2017 07:39
Última Modificación:01 Aug 2017 07:39

Descargas en el último año

Sólo personal del repositorio: página de control del artículo