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Polymers02:34

Polymers

40.6K
The word polymer is derived from the Greek words “poly” which means “many” and “mer” which means “parts”. Polymers are long chains of molecules composed of repeating units of smaller molecules, known as monomers. They either occur naturally, such as DNA and proteins, or can be constructed synthetically, like plastics. They have varied structural characteristics, such as linear chains, branched chains, or complex networks, that contribute to the...
40.6K
Polymers02:34

Polymers

23.2K
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Polymer Classification: Architecture01:14

Polymer Classification: Architecture

3.7K
Polymers are classified as linear or branched on the basis of their chain architecture. The polymer chains in linear polymers have a long chain-like structure with minimal to no branching at all. Even if a polymer features large substituent groups on the monomer, which appear as branches to the skeleton, it is not considered a branched polymer. A branched polymer contains secondary polymer chains that arise from the main polymer chain. The branching occurs when the polymer growth shifts from...
3.7K
Polymer Classification: Crystallinity01:21

Polymer Classification: Crystallinity

3.8K
Unlike ionic or small covalent molecules, polymers do not form crystalline solids due to the diffusion limitations of their long-chain structures. However, polymers contain microscopic crystalline domains separated by amorphous domains.
Crystalline domains are the regions where polymer chains are aligned in an orderly manner and held together in proximity by intermolecular forces. For example, chains in the crystalline domains of polyethylene and nylon are bound together by van der Waals...
3.8K
Polymer Classification: Stereospecificity01:26

Polymer Classification: Stereospecificity

3.2K
Polymerization generates chiral centers along the entire backbone of a polymer chain. Accordingly, the stereochemistry of the substituent group has a significant effect on polymer properties. Polymers formed from monosubstituted alkene monomers feature chiral carbons at every alternate position in the polymer backbone. Relative to the predominant orientation of substituents at the adjacent chiral carbons, the polymer can exist in three different configurations: isotactic, syndiotactic, and...
3.2K
Polymers: Defining Molecular Weight01:01

Polymers: Defining Molecular Weight

3.8K
Unlike small molecules with definite molecular weights, polymers are a mixture of individual polymer chains of varying lengths, each with a unique molecular weight.  So, the molecular weight of a polymer is expressed as an average value based on the average size of the polymer chains. The two most common forms of averages used for polymers are the number average molecular weight and weight average molecular weight.
The number average molecular weight (Mn) is the summation of the number...
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Multiexcitones persistentes de polímeros con pentacenos colgantes

Lauren M Yablon1, Samuel N Sanders1, Hua Li2

  • 1Department of Chemistry , Columbia University , New York , New York 10027 , United States.

Journal of the American Chemical Society
|May 24, 2019
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

Este estudio explora la fisión de singlet en cadenas de polímeros, logrando una multiplicación eficiente de excitones a través de interacciones en el espacio. Estos nuevos polímeros de pentaceno producen trillizos de larga vida, que superan el rendimiento de los materiales cristalinos.

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Área de la Ciencia:

  • Productos fotovoltaicos orgánicos
  • Ciencias de los materiales
  • La fotoquímica

Sus antecedentes:

  • La fisión de singlet (SF) es un proceso crucial de multiplicación de excitones en materiales orgánicos, convirtiendo un excitón singlet en dos excitones triplet.
  • Los estudios tradicionales de SF se centran en películas cristalinas o dímeros moleculares aislados.
  • Un régimen intermedio que implica interacciones a través del espacio en cadenas de polímeros sigue siendo menos explorado.

Objetivo del estudio:

  • Investigar la fisión de singlet y la recombinación de pares triplet en cadenas de polímero aisladas con interacciones a través del espacio.
  • Explorar cómo la adición de cromóforos de pentaceno a una columna vertebral de polinorborneno influye en la eficiencia de SF y la dinámica de tripletes.
  • Para determinar si estos sistemas de polímeros pueden producir trillizos libres con vidas extendidas.

Principales métodos:

  • Síntesis de polímeros con unidades pendentes de pentaceno unidas a una columna vertebral de polinorboreno.
  • Investigación espectroscópica de los procesos fotofísicos, incluida la fisión de singlet y la aniquilación de triplet-triplet.
  • Análisis de la dinámica molecular y su influencia en la cinética de la recombinación de SF y tripletes.
  • Medición de la vida útil de los excitones triplet tanto en estado de solución como de película delgada.

Principales resultados:

  • Las macromoléculas con pentacenos pendientes exhiben una fisión de singlet eficiente mediada por interacciones π-π a través del espacio.
  • La recombinación de tripletes se identificó como un proceso geminado, con tasas de recombinación dependientes del peso molecular del polímero.
  • Los polímeros de pentaceno colgantes sintetizados demostraron una vida útil de triplete libre superior en comparación con los cromóforos cristalinos convencionales.

Conclusiones:

  • Los polímeros pentacenos pendientes ofrecen una plataforma prometedora para aprovechar las interacciones a través del espacio para lograr una fisión de singlet eficiente.
  • Estos polímeros proporcionan una ruta viable para generar excitones triplet de larga duración, superando el rendimiento de los análogos cristalinos.
  • Los hallazgos abren nuevas vías para el diseño de materiales orgánicos avanzados para aplicaciones de conversión de energía.