论文部分内容阅读
纳米材料由于其在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性,引起了广泛的关注。利用这些性质可以性制造出具有特定功能的产品。另外其低廉的成本和简单的制备也是其受到广泛关注的原因之一。在分子尺度上,精确的调控分子结构来得到我们所需要的特定功能的纳米材料是多年来科学家们所追究的目标。那么发展有效的手段对制备特定形貌和尺寸的有机纳米材料对于功能纳米材料的研究及器件的制备都起着决定性的意义。然而,由于有机分子本身的低熔点和低的热稳定性,导致其制备可控性差,有机小分子纳米材料的制备方法比无机和高分子纳米材料少得多。因此探索形貌和性能可控的有机纳米材料的制备方法具有重要的研究价值。
本文探索了几种有效的方法来可控的制备有机纳米材料,并研究了所制备的纳米材料的光学和电子学性能。这些方法可以为从有机小分子出发,制备形貌和性能:
1.笔者利用再沉淀方法并引入NaCl作为形貌控制剂溶于不良溶剂水中,成功的制备了边长可控的二维DP纳米方片结构。通过调节不同的NaCl浓度,可以得到可以得到从200纳米到几个微米之间不同尺寸的DP纳米方片。对比试验,光谱表征以及设计的理论计算结构表明Cl-在DP纳米片形成过程中起到关键作用,由于Cl-选择性吸附在DP晶体的(010)面上,有效的减缓了DP晶体在[010]方向的生长,而沿着另外两个方向生长,最后形成方片结构。
2.笔者利用改进过后的“再沉淀”方法,成功制备了形貌均一,宽度2μm、厚度200nm、长度数十微米的一维DP纳米带。选区电子衍射结果证实DP分子在纳米带中因为强的分子间π-π相互作用而沿着晶体[100]方向优势生长。稳态光谱表明DP纳米带具有不同于分子和体相材料的介观特性。因为J-聚体的形成,DP纳米带480nm的发射峰与分子和体相材料相比分别红移达30和20纳米。利用近场光学扫描显微镜,笔者进一步发现一维DP纳米带有良好的光波导性能。这个工作为有机一维纳米材料发展成为低维光子学器件的构建单元提供了借鉴。