基于环对苯撑的超分子自组装薄膜研究

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新型碳材料的卓越性能推动了众多领域的基础研究和应用发展,具有径向π共轭系统的环对苯撑可以用于构建碳纳米材料,其独特的分子结构带来了新颖多样的化学性质和实际应用。本论文的主要研究方向是基于[10]环对苯撑超分子自组装性质构建富碳薄膜材料。通过[10]环对苯撑与C60衍生物的主客体作用得到二维复合物薄膜,研究了薄膜的溶液自组装行为和机理,探究了薄膜材料在光电方面的相关性质,具体研究工作如下:(1)合成了[10]环对苯撑分子和修饰聚乙二醇(PEG)的C60衍生物,研究了它们的超分子主客体作用,证明了二者成功结合到了一起,并且C60-PEG的加入会一定程度上淬灭[10]环对苯撑的荧光。(2)研究了[10]CPP(?)C60-PEG主客体复合物在溶液中的自组装行为,与[10]CPP在溶液中的自组装行为不同,主客体复合物的自组装薄膜尺寸更大,稳定性更好。通过球差TEM和XRD对自组装机理进行探究,发现自组装的主要驱动力是结晶作用。(3)制备了[10]CPP(?)C60-PEG主客体复合物宏观薄膜材料,尺寸可达厘米级,厚度在1.1μm左右,薄膜的透明度和均匀程度较好,在紫外光照下能发出蓝绿色荧光,探究了主客体复合物宏观薄膜的光伏效应、导电性和疏水性。
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