【摘 要】
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具有一维管状结构的碳纳米管因其独特的物理化学性质多年来获得研究者们广泛的关注。这种由石墨烯卷曲而成的一维纳米管道形成了有趣的纳米受限空间,处于该受限环境中的分子
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具有一维管状结构的碳纳米管因其独特的物理化学性质多年来获得研究者们广泛的关注。这种由石墨烯卷曲而成的一维纳米管道形成了有趣的纳米受限空间,处于该受限环境中的分子会表现出许多奇异的”纳米受限特性”。为研究在这种特殊的受限空间中材料的独特性质并探索其潜在应用，众多研究者从填充方法到内部填充物的选择不断地进行探索创新，对新型纳米材料的开发,纳米尺度分子运动及自组装行为的研究也取得了一些突破。然而,由于碳纳米管结构和性质的特殊性，传统的填充方法和填充材料的种类受到很大的限制,尤其是针对有机发光材料的特殊纳米受限行为研究还相对缺乏。 聚芴是一类具有代表性的发光高分子,其独特的光电性能受到了深入的研究.由于聚芴分子的发光行为很大程度上受到其主链的结构以及链段的空间排列方式的影响,如果能将聚芴填充到碳纳米管的受限管腔内，聚芴分子链的运动及排列方式极有可能受到碳管孔道的限制,造成分子链的排列及堆砌方式与自然状态下相比发生改变，从而影响相邻分子基团间的电荷转移行为,此外聚芴分子还可能与邻近的碳纳米管管壁发生电荷转移相互作用,最终改变聚芴分子原有的能量传递方式及发光行为。 由于碳管的直径很小,传统的填充方法很难将聚芴高分子引入碳管内部.本文中我们首先制备了环氧树脂/碳纳米管复合多孔膜，借助浓度差和压力差驱动发光高分子聚芴自发扩散进入碳纳米管空腔，避免了发光物质在碳纳米管外壁的吸附，还提高了填充物的填充效率。我们通过系统研究聚芴高分子在碳管纳米空腔中特殊的发光性质,讨论了在纳米受限环境下聚芴分子的特殊排列方式及纳米受限效应。此外我们还利用溶剂挥发收缩制备高密度碳纳米管阵列，利用碳管间隙构筑另一种规整的纳米受限环境，研究聚芴分子在此类纳米受限空间中的物理化学性质。最后我们还研究了有机发光小分子与碳纳米管的内外部复合，及相关发光行为的变化。通过制备和研究这种发光高分子内填充碳纳米管复合材料，对于未来深入理解发光物质在纳米受限环境中的分子排列,以及能量传递等性质有着重要的意义，对于制备新型纳米光学器件、纳米传感器等也有着潜在的应用价值。
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