Polyfluorene
પોલિફ્લોરિન એ સૂત્ર સાથેનું પોલિમર છે, જેમાં રેખીય સાંકળમાં જોડાયેલા ફ્લોરિન એકમોનો સમાવેશ થાય છે-ખાસ કરીને, પ્રમાણભૂત ફ્લોરિન ક્રમાંકનમાં કાર્બન પરમાણુ 2 અને 7 પર. તેને બેન્ઝિન રિંગ્સની સાંકળ તરીકે પણ વર્ણવી શકાય છે, જે દરેક જોડી રિંગ્સને જોડતા વધારાના મિથાઈલીન બ્રિજ સાથે પેરા પોઝિશન (એક પોલીપરાફિનાઈલિન) માં જોડાયેલી હોય છે. દરેક એકમમાં બે બેન્ઝિન રિંગ્સ પોલિફ્લોરિનને સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બન બનાવે છે, ખાસ કરીને સંયુગ્મિત પોલિમર, અને તેને કાર્યક્ષમ ફોટોલ્યુમિનેસન્સ જેવા નોંધપાત્ર ઓપ્ટિકલ અને વિદ્યુત ગુણધર્મો આપે છે. જ્યારે એક વર્ગ તરીકે વાત કરવામાં આવે છે, ત્યારે પોલિફ્લુઓરિન્સ એ આ પોલિમરના વ્યુત્પન્ન છે, જે કેટલાક હાઇડ્રોજન અણુઓને અન્ય રાસાયણિક જૂથો દ્વારા બદલીને અને/અથવા કેટલાક ફ્લુઓરીન એકમો માટે અન્ય મોનોમર્સને બદલીને મેળવવામાં આવે છે. પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડ, ફિલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર, પ્લાસ્ટિક સૌર કોષો અને અન્ય કાર્બનિક ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપયોગોમાં સંભવિત ઉપયોગ માટે આ પોલિમરની તપાસ કરવામાં આવી રહી છે. તેઓ અન્ય લ્યુમિનેસેન્ટ કોન્જ્યુગેટેડ પોલિમરમાં અલગ પડે છે કારણ કે તેમના પ્રકાશ ઉત્પાદનની તરંગલંબાઇને અવેજીની યોગ્ય પસંદગી દ્વારા સમગ્ર દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રમ દ્વારા ટ્યુન કરી શકાય છે. ફ્લોરેન, પોલિફ્લુરેન વ્યુત્પન્નમાં પુનરાવર્તિત એકમ, કોલસાના ટારમાંથી અલગ કરવામાં આવ્યું હતું અને 1883 પહેલાં માર્સેલિન બેર્થેલોટ દ્વારા શોધાયું હતું. તેનું નામ તેના રસપ્રદ ફ્લોરોસન્સ પરથી ઉતરી આવ્યું છે (અને ફ્લોરિન માટે નહીં, જે તેના ઘટકોમાંનું એક નથી). 20મી સદીની શરૂઆતથી મધ્ય સુધી ફ્લુઓરેન અન્ય વસ્તુઓની સાથે રાસાયણિક-માળખા સંબંધિત રંગ વિવિધતાનો વિષય બની ગયો હતો (લ્યુમિનેસેન્ટને બદલે દૃશ્યમાન). તે એક રસપ્રદ રંગસૂત્ર હોવાથી સંશોધકો એ સમજવા માંગતા હતા કે અણુના કયા ભાગો રાસાયણિક રીતે પ્રતિક્રિયાશીલ હતા અને આ સ્થળોને બદલવાથી રંગ પર કેવી અસર થઈ હતી. દાખલા તરીકે, ફ્લોરિનમાં વિવિધ ઇલેક્ટ્રોન દાન અથવા ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારતા મોઇટીઝને ઉમેરીને, અને પાયા સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને, સંશોધકો અણુનો રંગ બદલવામાં સક્ષમ હતા. ફ્લોરિન પરમાણુના ભૌતિક ગુણધર્મો પોલિમર માટે ઓળખી શકાય તેવા ઇચ્છનીય હતા; 1970ના દાયકાની શરૂઆતમાં સંશોધકોએ આ ભાગનો પોલિમરમાં સમાવેશ કરવાનું શરૂ કર્યું હતું. દાખલા તરીકે, ફ્લોરિનના કઠોર, સમતલીય આકારને કારણે ફ્લોરિન ધરાવતું પોલિમર ઉન્નત થર્મો-મિકેનિકલ સ્થિરતા દર્શાવે છે. જો કે, વધુ આશાસ્પદ ફ્લોરેનના ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ગુણધર્મોને પોલિમરમાં એકીકૃત કરવાનું હતું. ફ્લોરેન (સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત સ્વરૂપમાં) ના ઓક્સિડેટીવ પોલિમરાઇઝેશનના અહેવાલો ઓછામાં ઓછા 1972 થી અસ્તિત્વમાં છે. જો કે, 1977માં હીગર, મેકડિયારમિડ અને શિરાકાવા દ્વારા રજૂ કરાયેલ ડોપ્ડ પોલિએસિટિલિનની ઉચ્ચ વાહકતા પછી જ સંયુગ્મિત પોલિમરના ઇલેક્ટ્રોનિક ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર રસ જાગ્યો હતો. જેમ જેમ પ્લાસ્ટિકના સંચાલનમાં રસ વધતો ગયો તેમ તેમ ફ્લોરીનનો ફરીથી ઉપયોગ થતો ગયો. ફ્લોરિનની સુગંધિત પ્રકૃતિ તેને વાહક પોલિમરનો એક ઉત્તમ ઘટક બનાવે છે કારણ કે તે ચાર્જને સ્થિર અને સંચાલિત કરી શકે છે; 1980 ના દાયકાની શરૂઆતમાં ફ્લોરિનને 10−4 S cm−1 ની વાહકતા સાથે સંયોજિત પોલિમર ફિલ્મોમાં ઇલેક્ટ્રોપોલિમરાઇઝ કરવામાં આવ્યું હતું. ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો (જેમ કે ચલ લ્યુમિનેસન્સ અને દૃશ્યમાન પ્રકાશ વર્ણપટ શોષણ) જે ફ્લોરિનના પોલિમરમાં વિસ્તૃત જોડાણ સાથે આવે છે તે ઉપકરણ કાર્યક્રમો માટે વધુને વધુ આકર્ષક બની ગયા છે. 1990 ના દાયકા દરમિયાન અને 2000 ના દાયકામાં, કાર્બનિક પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડ્સ (OLEDs), કાર્બનિક સૌર કોષો, કાર્બનિક પાતળા ફિલ્મ ટ્રાન્ઝિસ્ટર અને બાયોસેન્સર જેવા ઘણા ઉપકરણોએ પોલિફ્લોરિનના લ્યુમિનેસન્ટ, ઇલેક્ટ્રોનિક અને શોષક ગુણધર્મોનો લાભ લીધો છે. ગુણધર્મો પોલિફ્લોરિન એ પોલિમરનો એક મહત્વપૂર્ણ વર્ગ છે જે વિદ્યુત સક્રિય અને પ્રકાશ સક્રિય બંને સામગ્રી તરીકે કામ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. આ અંશતઃ ફ્લોરિનના આકારને કારણે છે. ફ્લુઓરેન સામાન્ય રીતે સમતલીય હોય છે; તેના બે બેન્ઝિન રિંગ્સ વચ્ચેના જોડાણ પર પી-ઓર્બિટલ ઓવરલેપ અણુમાં જોડાણમાં પરિણમે છે. આ બદલામાં બેન્ડ ગેપ ઘટાડવાની મંજૂરી આપે છે કારણ કે ઉત્તેજિત અવસ્થાના મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ્સ ડીલોકલાઇઝ્ડ છે. ડીલોકેલાઇઝેશનની માત્રા અને પરમાણુ પર ભ્રમણકક્ષાનું અવકાશી સ્થાન તેના અવેજીઓના ઇલેક્ટ્રોન દાન (અથવા પાછા ખેંચવા) પાત્રથી પ્રભાવિત હોવાથી, બેન્ડ ગેપ ઊર્જા વૈવિધ્યસભર હોઈ શકે છે. બેન્ડ ગેપ પરનું આ રાસાયણિક નિયંત્રણ તે શોષી લે છે તે પ્રકાશની ઊર્જાને મર્યાદિત કરીને અણુના રંગને સીધી અસર કરે છે. પોલિફ્લોરિન ડેરિવેટિવ્ઝમાં રસ તેમની ઉચ્ચ ફોટોલ્યુમિનેસન્સ ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા, ઉચ્ચ થર્મલ સ્થિરતા અને તેમની સરળ રંગ સુસંગતતાને કારણે વધ્યો છે, જે લો-બેન્ડ-ગેપ સહ-મોનોમર્સ રજૂ કરીને મેળવવામાં આવે છે. ટ્યુનિંગ ઓર્ગેનિક લાઇટ-ઇમિટિંગ ડાયોડ્સ (OLEDs) માં તેના સંભવિત ઉપયોગને કારણે આ ક્ષેત્રમાં સંશોધનમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે. ઓ. એલ. ઇ. ડી. માં, પોલિફ્લુઓરિન્સ ઇચ્છનીય છે કારણ કે તેઓ સંયુક્ત પોલિમરનો એકમાત્ર પરિવાર છે જે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને ઓછા કાર્યકારી વોલ્ટેજ સાથે સમગ્ર દૃશ્યમાન શ્રેણીમાં ફેલાયેલા રંગોનું ઉત્સર્જન કરી શકે છે. વધુમાં, મોટાભાગના દ્રાવકોમાં પોલિફ્લોરિન પ્રમાણમાં દ્રાવ્ય હોય છે, જે તેમને સામાન્ય ઉપયોગો માટે આદર્શ બનાવે છે. પોલિફ્લુઓરિન્સની અન્ય એક મહત્વપૂર્ણ ગુણવત્તા તેમની થર્મોટ્રોપિક પ્રવાહી સ્ફટિકતા છે જે પોલિમરને ઘસેલા પોલિમાઇડ સ્તરો પર સંરેખિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. થર્મોટ્રોપિક પ્રવાહી સ્ફટિકીકરણ એ તાપમાનમાં ફેરફાર થતાં પ્રવાહી સ્ફટિક તબક્કામાં તબક્કાના સંક્રમણનું પ્રદર્શન કરવાની પોલિમરની ક્ષમતાનો ઉલ્લેખ કરે છે. લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ ડિસ્પ્લે (એલસીડી) ના વિકાસ માટે આ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ ડિસ્પ્લેના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે કે કોષની બે કાચની સપાટી પરના લિક્વિડ-ક્રિસ્ટલ પરમાણુઓ બે પોલરાઇઝર વરખની સમાંતર ગોઠવાયેલા હોય. આ માત્ર કોષની અંદરની સપાટીને પોલિઆમાઇડની પાતળી, પારદર્શક ફિલ્મથી કોટિંગ કરીને કરી શકાય છે, જેને પછી મખમલના કપડાથી ઘસવામાં આવે છે. માઇક્રોસ્કોપિક પોલાણ પછી પોલિઆમાઇડ સ્તરમાં ઉત્પન્ન થાય છે અને પોલિઆમાઇડના સંપર્કમાં રહેલો પ્રવાહી સ્ફટિક, પોલીફ્લૂરેન, ઘસવાની દિશામાં સંરેખિત થઈ શકે છે. એલસીડી ઉપરાંત, પોલિફ્લોરિનનો ઉપયોગ પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડ (એલઇડી) નું સંશ્લેષણ કરવા માટે પણ થઈ શકે છે. પોલિફ્લોરિન એલઇડી તરફ દોરી જાય છે જે 20 થી વધુના ધ્રુવીકરણ ગુણોત્તર સાથે અને 100 સીડી એમ-2 ની તેજ સાથે ધ્રુવીકૃત પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરી શકે છે. આ ખૂબ જ પ્રભાવશાળી હોવા છતાં, તે સામાન્ય ઉપયોગો માટે પૂરતું નથી. પોલિફ્લુઓરિન્સ સાથે સંકળાયેલા પડકારો પોલિફ્લુઓરિન્સ ઘણીવાર થર્મલ એનિલિંગ પર અથવા જ્યારે તેમાંથી પ્રવાહ પસાર થાય છે ત્યારે એક્સાઇમર અને એકંદર રચના બંને દર્શાવે છે. એક્સાઇમરની રચનામાં પોલિમરના ડાયમેરાઇઝ્ડ એકમોનું ઉત્પાદન સામેલ છે જે પોલિમરની સરખામણીએ ઓછી ઊર્જા પર પ્રકાશ બહાર કાઢે છે. આ પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડ (એલઇડી) સહિત મોટાભાગના કાર્યક્રમો માટે પોલિફ્લુઓરિન્સના ઉપયોગમાં અવરોધ ઊભો કરે છે. જ્યારે એક્સાઇમર અથવા એકંદર રચના થાય છે ત્યારે આ ચાર્જ વાહક પુનઃસંયોજનની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો કરીને એલઇડીની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો કરે છે. એક્સાઈમરની રચના પણ ઉત્સર્જન વર્ણપટમાં લાલ પરિવર્તનનું કારણ બને છે. પોલિફ્લુઓરિન્સ પણ વિઘટનમાંથી પસાર થઈ શકે છે. બે જાણીતી રીતો છે જેમાં વિઘટન થઈ શકે છે. પ્રથમમાં પોલિમરનું ઓક્સિડેશન સામેલ છે જે સુગંધિત કીટોનની રચના તરફ દોરી જાય છે, જે ફ્લોરોસન્સને શાંત કરે છે. બીજી વિઘટન પ્રક્રિયા એકત્રીકરણમાં પરિણમે છે જે લાલ-સ્થાનાંતરિત ફ્લોરોસન્સ, ઘટાડો તીવ્રતા, ઉત્તેજના સ્થળાંતર અને એક્સાઇમર દ્વારા છૂટછાટ તરફ દોરી જાય છે. સંશોધકોએ એક્ઝીમરની રચનાને દૂર કરવાનો અને પોલિફ્લોરિનને એન્થ્રેસીન સાથે કોપોલિમરાઇઝિંગ કરીને અને મોટા જૂથો સાથે એન્ડ-કેપિંગ પોલિફ્લોરિન દ્વારા પોલિફ્લોરિનની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરવાનો પ્રયાસ કર્યો છે, જે એક્ઝીમરની રચનામાં અવરોધ ઊભો કરી શકે છે. વધુમાં, સંશોધકોએ એક્સાઇમર અને એકંદર રચનાને રોકવા માટે ફ્લોરિનની નવ સ્થિતિ પર મોટા અવેજી ઉમેરવાનો પ્રયાસ કર્યો છે. વધુમાં, સંશોધકોએ ફ્લોરેન-ટ્રાયરીલામાઇન કોપોલિમર અને અન્ય બહુસ્તરીય ઉપકરણોનું સંશ્લેષણ કરીને એલઇડીને સુધારવાનો પ્રયાસ કર્યો છે જે ક્રોસ-લિંક્ડ કરી શકાય તેવા પોલિફ્લુઓરેન પર આધારિત છે. આમાં તેજસ્વી ફ્લોરોસન્સ અને વાજબી કાર્યક્ષમતા હોવાનું જાણવા મળ્યું છે. રાસાયણિક માળખામાં ફેરફાર કરીને એકત્રીકરણનો પણ સામનો કરવામાં આવ્યો છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે સંયુક્ત પોલિમર એકંદર હોય છે, જે ઘન સ્થિતિમાં કુદરતી હોય છે, ત્યારે તેમનું ઉત્સર્જન સ્વ-શાંત થઈ શકે છે, જે લ્યુમિનેસેન્ટ ક્વોન્ટમ ઉપજ ઘટાડે છે અને લ્યુમિનેસેન્ટ ઉપકરણની કામગીરી ઘટાડે છે. આ વલણના વિરોધમાં, સંશોધકોએ ત્રિ-કાર્યાત્મક મોનોમર્સનો ઉપયોગ ઉચ્ચ શાખાવાળા પોલિફ્લુઓરિન્સ બનાવવા માટે કર્યો છે, જે અવેજીઓના જથ્થાને કારણે એકઠા થતા નથી. આ ડિઝાઇન વ્યૂહરચનાએ ઘન સ્થિતિમાં 42 ટકાની લ્યુમિનેસેન્ટ ક્વોન્ટમ ઉપજ હાંસલ કરી છે. આ દ્રાવણ સામગ્રીની પ્રક્રિયાની સરળતામાં ઘટાડો કરે છે કારણ કે શાખાવાળા પોલિમરમાં સાંકળ ગૂંચવણ અને નબળી દ્રાવ્યતામાં વધારો થયો છે. પોલીફ્લુઓરિન્સ દ્વારા સામાન્ય રીતે સામનો કરવામાં આવતી અન્ય સમસ્યા એ વ્યાપક લીલા, પરોપજીવી ઉત્સર્જન છે જે OLED માટે જરૂરી રંગ શુદ્ધતા અને કાર્યક્ષમતાને ઘટાડે છે. શરૂઆતમાં એક્સાઇમર ઉત્સર્જનને આભારી, આ લીલા ઉત્સર્જન ફ્લોરિન પોલિમર બેકબોન (મોનોમર પર નવ સ્થિતિનું ઓક્સિડેશન) સાથે કીટોન ખામીની રચનાને કારણે હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે જ્યારે ફ્લોરિન મોનોમરની નવ સ્થિતિઓ પર અપૂર્ણ અવેજી હોય છે. આનો સામનો કરવા માટેના માર્ગોમાં મોનોમરની સક્રિય જગ્યાના સંપૂર્ણ અવેજીની ખાતરી કરવી અથવા સુગંધિત અવેજીનો સમાવેશ કરવો શામેલ છે. આ ઉકેલો એવી રચનાઓ રજૂ કરી શકે છે જેમાં શ્રેષ્ઠ બલ્કનેસનો અભાવ હોય અથવા કૃત્રિમ રીતે મુશ્કેલ હોય. પોલિફ્લોરિન જેવા સંયુગ્મિત પોલિમરનું સંશ્લેષણ અને ડિઝાઇન વિવિધ પ્રકારના ઉપયોગો માટે વિવિધ ગુણધર્મો સાથે ડિઝાઇન અને સંશ્લેષણ કરી શકાય છે. અણુઓનો રંગ ફ્લોરિન પરના સબસ્ટિટ્યુઅન્ટ્સના પાત્રને દાન કરતા અથવા પાછું ખેંચતા ઇલેક્ટ્રોન અથવા પોલિફ્લોરિનમાં કોમોનોમર્સ પર કૃત્રિમ નિયંત્રણ દ્વારા ડિઝાઇન કરી શકાય છે. પોલિમરની દ્રાવ્યતા મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે સોલ્યુશન સ્ટેટ પ્રોસેસિંગ ખૂબ જ સામાન્ય છે. સંયુગ્મિત પોલિમર, તેમના સમતલીય માળખા સાથે, એકત્રિત થવાનું વલણ ધરાવે છે, તેથી પોલિમરની દ્રાવ્યતામાં વધારો કરવા માટે વિશાળ બાજુની સાંકળો (ફ્લોરિનની 9 સ્થિતિ પર) ઉમેરવામાં આવે છે. ઓક્સિડેટીવ પોલિમરાઇઝેશન ફ્લોરિનનું સૌથી પહેલું પોલિમરાઇઝેશન એ. એલ. સી. એલ. 3 અથવા એફ. ઇ. સી. એલ. 3 સાથે ઓક્સિડેટીવ પોલિમરાઇઝેશન હતું, અને વધુ સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોપોલિમરાઇઝેશન હતું. ઇલેક્ટ્રોપોલિમરાઇઝેશન એ પાતળા, અદ્રાવ્ય વાહક પોલિમર ફિલ્મો મેળવવા માટેનો એક સરળ માર્ગ છે. જો કે, આ તકનીકમાં કેટલાક ગેરફાયદા છે કારણ કે તે નિયંત્રિત સાંકળ વૃદ્ધિ પોલિમરાઇઝેશન પ્રદાન કરતી નથી, અને તેની અદ્રાવ્યતાના પરિણામે પ્રક્રિયા અને લાક્ષણિકતા મુશ્કેલ છે. ઓક્સિડેટીવ પોલિમરાઇઝેશન સાંકળ વૃદ્ધિ માટે મોનોમર પર સમાન રીતે નબળી સાઇટ-પસંદગી પેદા કરે છે જેના પરિણામે પોલિમર માળખાની નિયમિતતા પર નબળું નિયંત્રણ થાય છે. જો કે, ઓક્સિડેટીવ પોલિમરાઇઝેશન દ્રાવ્ય પોલિમર (મોનોમર ધરાવતી બાજુ-સાંકળમાંથી) ઉત્પન્ન કરે છે જે પરમાણુ ચુંબકીય પ્રતિધ્વનિ સાથે વધુ સરળતાથી લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. ક્રોસ કપલિંગ પોલિમરાઇઝેશન પોલિમરીક ગુણધર્મોની રચનાને પોલિમરની રચના પર મહાન નિયંત્રણની જરૂર છે. દાખલા તરીકે, લો બેન્ડ ગેપ પોલિમરને નિયમિત રીતે વૈકલ્પિક ઇલેક્ટ્રોન દાન અને ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારતા મોનોમર્સની જરૂર પડે છે. તાજેતરમાં, ઘણા લોકપ્રિય ક્રોસ-કપલિંગ રસાયણશાસ્ત્ર પોલિફ્લોરિન પર લાગુ કરવામાં આવ્યા છે અને નિયંત્રિત પોલિમરાઇઝેશનને સક્ષમ કર્યું છે; સુઝુકી કપલિંગ, હેક કપલિંગ, વગેરે જેવી પેલેડિયમ-ઉત્પ્રેરક કપલિંગ પ્રતિક્રિયાઓ, તેમજ નિકલ ઉત્પ્રેરક યામામોટો અને ગ્રિગનાર્ડ કપલિંગ પ્રતિક્રિયાઓ ફ્લોરિન ડેરિવેટિવ્ઝના પોલિમરાઇઝેશન પર લાગુ કરવામાં આવી છે. આવા માર્ગોએ પોલિફ્લોરિનના ગુણધર્મો પર ઉત્તમ નિયંત્રણને સક્ષમ બનાવ્યું છે; ઉપર દર્શાવેલ ફ્લોરિન-ઇથોપિયન-બેન્ઝોથિયાડિઆઝોલ કોપોલિમર, જ્યારે બાજુની સાંકળો એલ્કોક્સી હોય ત્યારે 1.78 eV ના બેન્ડ ગેપ સાથે, વાદળી દેખાય છે કારણ કે તે લાલ તરંગલંબાઇમાં શોષી લે છે. ડિઝાઇન આધુનિક જોડાણ રસાયણશાસ્ત્ર જટિલ પરમાણુ ડિઝાઇનના અમલીકરણ દ્વારા પોલિફ્લુઓરેનના અન્ય ગુણધર્મોને નિયંત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. ઉપર દર્શાવેલ પોલિમર માળખામાં ઉત્તમ ફોટોલ્યુમિનેસન્ટ ક્વોન્ટમ ઉપજ (અંશતઃ તેના ફ્લોરિન મોનોમરને કારણે) ઉત્તમ સ્થિરતા (તેના ઓક્સાડિયાઝોલ કોમોનોમરને કારણે) સારી દ્રાવ્યતા (તેની ઘણી અને શાખાવાળી આલ્કાઈલ બાજુની સાંકળોને કારણે) છે અને અન્ય અણુઓ અથવા સબસ્ટ્રેટમાં ટિથરિંગની સરળતા માટે એમાઇન કાર્યાત્મક બાજુની સાંકળ છે. પોલિફ્લુઓરિન્સનો લ્યુમિનેસન્ટ રંગ બદલી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, (વાદળીથી લીલો-પીળો) કાર્યાત્મક જૂથો ઉમેરીને જે ઉત્તેજિત સ્થિતિ ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર પ્રોટોન ટ્રાન્સફરમાં ભાગ લે છે. આલ્કોહોલ બાજુના જૂથો માટે એલ્કોક્સી બાજુની સાંકળોનું વિનિમય આલ્કોહોલમાંથી નાઇટ્રોજન (ઓક્સાડિઆઝોલ પર) માં પ્રોટોનના ઉલટાવી શકાય તેવા સ્થાનાંતરણ દ્વારા ઊર્જાના વિસર્જન (અને ઉત્સર્જનમાં લાલ-પાળી) માટે પરવાનગી આપે છે. આ જટિલ પરમાણુ માળખાઓ આ ગુણધર્મો ધરાવવા માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા અને માત્ર તેમના ક્રમ અને બાજુ જૂથ કાર્યક્ષમતાના સાવચેતીપૂર્વક નિયંત્રણ દ્વારા જ સાકાર થઈ શક્યા હતા. એપ્લિકેશન્સ ઓર્ગેનિક લાઇટ-એમિટિંગ ડાયોડ્સ (OLEDs) તાજેતરના વર્ષોમાં ઘણા ઔદ્યોગિક પ્રયાસોએ પોલિફ્લુઓરિન્સનો ઉપયોગ કરીને લાઇટના રંગને ટ્યુનિંગ કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે પોલિફ્લોરિનમાં લીલો અથવા લાલ ઉત્સર્જન કરતી સામગ્રીને ડોપિંગ કરીને પોલિમર દ્વારા ઉત્સર્જિત રંગને ટ્યુન કરી શકાય છે. પોલિફ્લોરિન હોમોપોલિમર ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતા વાદળી પ્રકાશને બહાર કાઢે છે, તેથી તેઓ ફોર્સ્ટર રેઝોનન્સ એનર્જી ટ્રાન્સફર (એફ. આર. ઇ. ટી.) દ્વારા ઊર્જાને નીચા ઊર્જા ઉત્સર્જકોમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે. ડોપિંગ ઉપરાંત, ફ્લોરેન મોનોમર્સને અન્ય લો બેન્ડ ગેપ મોનોમર્સ સાથે કોપોલિમરાઇઝ કરીને પોલીફ્લૂરેનનો રંગ ટ્યુન કરી શકાય છે. ડાઉ કેમિકલ કંપનીના સંશોધકોએ 5,5-ડાઇબ્રોમો-2,2-બિથોફીનનો ઉપયોગ કરીને કોપોલિમરાઇઝેશનને વૈકલ્પિક કરીને કેટલાક ફ્લોરિન-આધારિત કોપોલિમરનું સંશ્લેષણ કર્યું હતું, જેમાં પીળું ઉત્સર્જન અને 4,7-ડાઇબ્રોમો-2,1,3-બેન્ઝોથિયાડિઆઝોલ દર્શાવવામાં આવ્યું હતું, જે લીલા ઉત્સર્જન દર્શાવે છે. અન્ય કોપોલિમરાઇઝેશન પણ યોગ્ય છે; આઇ. બી. એમ. ના સંશોધકોએ 3,9 (10)-ડાયબ્રોમોપેરિલીન, 4,4-ડાયબ્રોમો-આર-સાયનોસ્ટિલબીન અને 1,4-બિસ (2-(4-બ્રોમોફિનાઇલ)-1-સાયનોવિનિલ)-2-(2-ઇથાઇલહેક્સિલ)-5-મેથોક્સીબેન્ઝિન સાથે ફ્લોરિનનું રેન્ડમ કોપોલિમરાઇઝેશન કર્યું હતું. પોલીફ્લૂરેનના ઉત્સર્જનને વાદળીથી પીળા રંગમાં ફેરવવા માટે સહ-મોનોમરની માત્ર થોડી માત્રા, આશરે 5 ટકાની જરૂર હતી. આ ઉદાહરણ આગળ સમજાવે છે કે ફ્લોરેન મોનોમર કરતાં ઓછું બેન્ડ ગેપ ધરાવતા મોનોમર રજૂ કરીને, પોલિમર દ્વારા ઉત્સર્જિત રંગને ટ્યુન કરી શકાય છે. પોલીફ્લૂરેન દ્વારા ઉત્સર્જિત રંગને નિયંત્રિત કરવાના સાધન તરીકે વિવિધ મોઈટીઝ સાથે નવ સ્થાનના વિકલ્પની પણ તપાસ કરવામાં આવી છે. ભૂતકાળમાં સંશોધકોએ આલ્કાઈલ અવેજીને નવમા સ્થાને મૂકવાનો પ્રયાસ કર્યો છે, જો કે એવું જાણવા મળ્યું છે કે એલ્કોક્સીફિનાઇલ જૂથો જેવા બલ્કિયર જૂથોને મૂકીને, પોલિમરમાં વાદળી ઉત્સર્જન સ્થિરતા અને બહેતર પોલિમર પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડ પ્રદર્શન (નવમા સ્થાને આલ્કાઈલ અવેજી ધરાવતા પોલિમરની સરખામણીમાં) માં વધારો થયો હતો. પોલીમર સૌર કોષો પોલીફ્લુઓરિન્સનો ઉપયોગ પોલીમર સૌર કોષોમાં પણ થાય છે કારણ કે તેઓ પ્રોપર્ટી ટ્યુનિંગ પ્રત્યે આકર્ષણ ધરાવે છે. અન્ય મોનોમર્સ સાથે ફ્લોરિનનું કોપોલિમરાઇઝેશન સંશોધકોને ફોટોવોલ્ટેઇક કામગીરી વધારવાના સાધન તરીકે શોષણ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઊર્જાના સ્તરને શ્રેષ્ઠ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે. દાખલા તરીકે, પોલીફ્લુઓરિન્સના બેન્ડ ગેપને ઘટાડીને, પોલિમરના શોષણ વર્ણપટને સૌર વર્ણપટના મહત્તમ ફોટોન ફ્લક્સ ક્ષેત્ર સાથે સુસંગત કરવા માટે સમાયોજિત કરી શકાય છે. આ સૌર કોષને સૂર્યની ઊર્જાને વધુ શોષવામાં અને તેની ઊર્જા રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરવામાં મદદ કરે છે; જ્યારે તેમના શોષણની ધારને 700 એનએમ સુધી ધકેલી દેવામાં આવી ત્યારે ફ્લોરિનના દાતા-સ્વીકારનાર સંરચિત કોપોલિમરોએ 4 ટકાથી વધુ કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરી છે. પોલિમર સૌર કોષોના વોલ્ટેજમાં પણ પોલીફ્લુઓરિન્સની રચના દ્વારા વધારો કરવામાં આવ્યો છે. આ ઉપકરણો સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારતા અને ઇલેક્ટ્રોન દાન કરતા અણુઓનું મિશ્રણ કરીને ઉત્પન્ન થાય છે જે શક્તિ ઉત્પન્ન કરવા માટે અલગ ચાર્જ કરવામાં મદદ કરે છે. પોલિમર મિશ્રણ સૌર કોષોમાં, ઉપકરણ દ્વારા ઉત્પાદિત વોલ્ટેજ પોલિમરના સૌથી વધુ કબજે કરેલા મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ (HOMO) ઊર્જા સ્તરનું દાન કરતા ઇલેક્ટ્રોન અને સૌથી ઓછા કબજા વિનાના મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ (LUMO) ઊર્જા સ્તરને સ્વીકારતા ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેના તફાવત દ્વારા નક્કી થાય છે. સંયુગ્મિત પોલિમરમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉપાડતા પેન્ડન્ટ પરમાણુઓ ઉમેરીને, તેમના HOMO ઊર્જા સ્તરને ઘટાડી શકાય છે. દાખલા તરીકે, સંયુગ્મિત બાજુની સાંકળોના છેડે ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ જૂથો ઉમેરીને, સંશોધકોએ પોલિફ્લોરિન કોપોલિમરના HOMO ને ઘટાડીને −530 eV કર્યું અને સૌર કોષના વોલ્ટેજમાં 0.99 V નો વધારો કર્યો. લાક્ષણિક પોલિમર સૌર કોષો તેમના નીચા LUMO ઊર્જા સ્તર (ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષણ) ને કારણે ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનારા તરીકે ફુલરીન અણુઓનો ઉપયોગ કરે છે. જો કે પોલિફ્લુઓરિન્સની સુસંગતતા તેમના એલ. યુ. એમ. ઓ. ને ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે ઉપયોગ કરવા માટે યોગ્ય સ્તર સુધી ઘટાડવાની મંજૂરી આપે છે. આમ, પોલિફ્લોરિન કોપોલિમરનો ઉપયોગ પોલિમરમાં પણ કરવામાં આવે છેઃ પોલિમર મિશ્રણ સૌર કોષો, જ્યાં તેમના ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારે છે, ઇલેક્ટ્રોન વાહક અને પ્રકાશ શોષક ગુણધર્મો ઉપકરણની કામગીરીને મંજૂરી આપે છે. સંદર્ભો વધુ વાંચન ભૌતિક કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર કાર્બનિક પોલિમર