溶剂质量与浓度协同调控聚(9,9-二辛基芴)β构象的链折叠机制及其光电应用

本文揭示了聚(9,9-二辛基芴)(PFO)在丙酮-甲苯混合溶剂中β构象的形成机制：当丙酮含量≤50%时，β构象含量随浓度和溶剂劣化（poor solvent）而增加，源于单链折叠（single-chain folding）；超过阈值后，链缠结（chain entanglement）抑制构象转变。低温（0°C至-60°C）通过协同浓度效应和弱缠结促进β构象，为调控共轭聚合物（conjugated polymers）薄膜光电性能提供新策略。

　　

Highlight
我们系统研究了浓度和溶剂质量对PFO溶液/悬浮液中链堆积和β构象的影响。室温下，当丙酮含量≤50%时，β构象含量随浓度和丙酮含量增加而升高；超过该阈值后，β构象含量反而下降。我们认为：低于阈值时，β构象与单链折叠（single-chain folding）相关，由溶剂劣化和浓度升高驱动；高于阈值时，链缠结（chain entanglement）会限制链折叠。类似地，低温（0°C至-60°C）在纯甲苯中通过降低溶解度使β含量随浓度和温度降低而增加——这一温度驱动现象源于低温下浓度促进的链折叠与弱链缠结的协同效应。

Conclusions
我们阐明了PFO溶液/悬浮液中浓度与溶剂质量对链堆积和β构象的调控规律。丙酮含量50%是关键阈值：低于它时，β构象由单链折叠主导；高于它时，链缠结成为限制因素。低温通过增强链间作用与抑制缠结的平衡促进β构象。这些发现为通过溶液预处理优化共轭聚合物（conjugated polymers）薄膜形态提供了理论依据。