图1. 温度调控共轭高分子的溶液聚集与固相微结构。

 为了深入理解共轭高分子在不同温度下结晶过程。他们进一步研究了不同温度下，共轭高分子在溶液中的聚集结构。原位的溶液变温吸收光谱显示：随着溶液温度升高，高分子链间相关的吸收峰下降，最大吸收峰蓝移，说明升温过程中高分子的聚集结构和高分子的链构象发生了变化。结合分子动力学模拟、变温小角中子散射等理论模拟与实验，研究人员证明了溶液中高分子主链内的二面角在高温下易发生旋转。并且，较温度下分子具有更加剧烈的分子热运动，使得高分子的聚集体尺寸减小。

较低温度下，高分子在溶液中形成尺寸较大的聚集结构，其中高分子链的聚集较无序。无序的聚集结构则继承到薄膜中，形成无序的堆积结构。较高温度下，分子热运动一定程度上破坏了溶液中原本的较为无序的聚集结构。打破这些无序聚集结构可以帮助高分子链在结晶过程中形成更加有序的固相微结构 (图2)。

图2. (a) 电子迁移率与薄膜结晶温度的关系; (b)温度对溶液中高分子聚集结构的尺寸、分子热运动以及薄膜中分子堆积结构的影响。

 此工作提出了一种有效的调控共轭高分子溶液聚集和固相微结构的方法。为共轭高分子研究的相关工作者提供了清晰的“溶液聚集结构？薄膜微观结构？电荷传输性能”的研究思路，指导开发高性能的共轭高分子材料与器件。

 以上研究成果近日发表于Angewandte Chemie International Edition，（Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.20207589）。 论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202007589