AbstractTo understand how polymers physisorb onto solid surfaces, we investigated the physisorption behavior of non-charged, semiflexible poly(9,9-dioctylfluorene) (PF8) with three different number-average degrees of polymerization (DPn) as photoluminescent and chromophoric probes onto cuboidal γ-alumina in toluene at 5, 25, and 50 °C. PF8 revealed noticeable DPn and temperature dependencies in its physisorption behaviors. Molecular mechanics (MM)/molecular dynamics (MD) simulations [consistent valence force field (CVFF)] and Møller–Plesset second-order perturbation theory (MP2) with 6-31 G(d,p) calculations suggested that the PF8 in toluene has multiple interactions from CH/π to C–H/O interactions on the (110) surface of γ-alumina. The competition between multiple intermolecular CH/π and C–H/O interactions was crucial for the spontaneous physisorption of PF8 to occur in the presence of a solvent quantity of toluene. Calculations by time-dependent density functional theory (TD-DFT) with Becke three parameter Lee-Yang-Par (B3LYP) method and 6–31 G(d,p) basis set of a model fluorene 9-mer indicated that the π–π* absorption wavelength largely depends on the regularity of the dihedral angles between fluorene rings, while the intensity and spectral width of the π–π* absorption band are largely influenced by the regularity of the dihedral angles. Solution-phase physisorption systems are a result of the inherent nature of several competitive weak intermolecular interactions coexisting among the polymers, surface, and solvents.Noticeable molecular weight and temperature dependency for physisorption behavior of semiflexible, non-charged poly(9,9-n-dioctylfluorene) (PF8) onto cuboidal γ-alumina in toluene were found. MM/MD simulations (CVFF) and quantum mechanical (MP2/6-31G(d,p)) calculations suggested that PF8 swaps interacting toluene for (110) surface of γ-alumina by changing the interaction from CH/π interactions to C-H/O interactions of γ-alumina in toluene. The competition between multiple intermolecular CH/π and C-H/O interactions was crucial whether the spontaneous physisorption of PF8 occurs in place of solvent quantity of toluene. The solution-phase physisorption systems should be the consequence of several weak attractive intermolecular interactions coexisting between polymers, surface, and solvents

中文翻译：

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不带电荷的聚（9,9-二辛基芴）在甲苯中立方体γ-氧化铝的中性表面上的分子量依赖性物理吸附

摘要为了了解聚合物如何物理吸附到固体表面上，我们研究了具有三种不同数均聚合度 (DPn) 的不带电荷的半柔性聚（9,9-二辛基芴）（PF8）作为光致发光和发色探针在立方体上的物理吸附行为。 γ-氧化铝的甲苯溶液，温度为 5、25 和 50 °C。PF8 在其物理吸附行为中显示出显着的 DPn 和温度依赖性。分子力学 (MM)/分子动力学 (MD) 模拟 [一致价力场 (CVFF)] 和 Møller-Plesset 二阶微扰理论 (MP2) 与 6-31 G(d,p) 计算表明甲苯中的 PF8在γ-氧化铝的（110）表面具有从CH/π到C-H/O相互作用的多重相互作用。多个分子间 CH/π 和 C-H/O 相互作用之间的竞争对于 PF8 的自发物理吸附在甲苯的溶剂量存在下发生至关重要。通过瞬态密度泛函理论 (TD-DFT) 和 Becke 三参数 Lee-Yang-Par (B3LYP) 方法和模型芴 9 聚体的 6–31 G(d,p) 基组的计算表明 π– π*吸收波长很大程度上取决于芴环之间二面角的规律性，而π-π*吸收带的强度和光谱宽度在很大程度上受二面角规律性的影响。溶液相物理吸附系统是聚合物、表面和溶剂共存的几种竞争性弱分子间相互作用的固有性质的结果。发现了半柔性、不带电荷的聚（9,9-n-二辛基芴）（PF8）在甲苯中对立方体γ-氧化铝的物理吸附行为的显着分子量和温度依赖性。MM/MD 模拟 (CVFF) 和量子力学 (MP2/6-31G(d,p)) 计算表明，PF8 通过将相互作用从 CH/π 相互作用改变为 CH/ γ-氧化铝在甲苯中的 O 相互作用。多分子间 CH/π 和 CH/O 相互作用之间的竞争对于 PF8 的自发物理吸附是否代替甲苯的溶剂量发生至关重要。溶液相物理吸附系统应该是聚合物、表面和溶剂共存的几种弱分子间相互作用的结果 发现了 9-n-二辛基芴) (PF8) 在甲苯中的立方体 γ-氧化铝上。MM/MD 模拟 (CVFF) 和量子力学 (MP2/6-31G(d,p)) 计算表明，PF8 通过将相互作用从 CH/π 相互作用改变为 CH/ γ-氧化铝在甲苯中的 O 相互作用。多分子间 CH/π 和 CH/O 相互作用之间的竞争对于 PF8 的自发物理吸附是否代替甲苯的溶剂量发生至关重要。溶液相物理吸附系统应该是聚合物、表面和溶剂共存的几种弱分子间相互作用的结果 发现了 9-n-二辛基芴) (PF8) 在甲苯中的立方体 γ-氧化铝上。MM/MD 模拟 (CVFF) 和量子力学 (MP2/6-31G(d,p)) 计算表明，PF8 通过将相互作用从 CH/π 相互作用改变为 CH/ γ-氧化铝在甲苯中的 O 相互作用。多分子间 CH/π 和 CH/O 相互作用之间的竞争对于 PF8 的自发物理吸附是否代替甲苯的溶剂量发生至关重要。溶液相物理吸附系统应该是聚合物、表面和溶剂共存的几种弱分子间相互作用的结果 p)) 计算表明，PF8 通过将γ-氧化铝在甲苯中的相互作用从 CH/π 相互作用改变为 CH/O 相互作用，从而将相互作用的甲苯交换为 γ-氧化铝的（110）表面。多分子间 CH/π 和 CH/O 相互作用之间的竞争对于 PF8 的自发物理吸附是否代替甲苯的溶剂量发生至关重要。溶液相物理吸附系统应该是聚合物、表面和溶剂共存的几种弱分子间相互作用的结果 p)) 计算表明，PF8 通过将γ-氧化铝在甲苯中的相互作用从 CH/π 相互作用改变为 CH/O 相互作用，从而将相互作用的甲苯交换为 γ-氧化铝的（110）表面。多分子间 CH/π 和 CH/O 相互作用之间的竞争对于 PF8 的自发物理吸附是否代替甲苯的溶剂量发生至关重要。溶液相物理吸附系统应该是聚合物、表面和溶剂共存的几种弱分子间相互作用的结果 多分子间 CH/π 和 CH/O 相互作用之间的竞争对于 PF8 的自发物理吸附是否代替甲苯的溶剂量发生至关重要。溶液相物理吸附系统应该是聚合物、表面和溶剂共存的几种弱分子间相互作用的结果 多分子间 CH/π 和 CH/O 相互作用之间的竞争对于 PF8 的自发物理吸附是否代替甲苯的溶剂量发生至关重要。溶液相物理吸附系统应该是聚合物、表面和溶剂共存的几种弱分子间相互作用的结果