一些低维纳米材料的制备及其性质的研究

来源 :中国科学院化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lightning111
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一维体系是可用于电子有效传输及光激发的最小维度结构,因此可能成为实现纳米器件集成与功能的关键,一维纳米材料的控制合成是研究其它功能材料的基础,但一维或准一维纳米材料的各向异性和超小尺寸给它的设计和合成带来了较大困难.尽管科学家们发展了许多制备一维纳米材料的方法,但一般解决的是无机材料或者聚合物材料的合成,对于功能有机分子及有机/无机杂化一维材料的合成研究较少,本论文在这方面进行了一些有益的探索.首先我们应用新的简便方法与模板相结合的合成了C<,60>纳米管,用溶胶-凝胶与模板相结合的方法合成了C<,60>纳米线.所获得的C<,60>纳米管和纳米线都是由C<,60>晶体生长而成,仍保留了共轭大π键结构.C<,60>纳米管与具有石墨结构的碳纳米管在结构上有本质的差异,这种具有共轭π电子结构的纳米管既保持了C<,60>分子的结构和性质,作为新的聚集态结构又具有准一维纳米材料的特点.利用含有联吡啶基团的富勒烯衍生物在铅纳米线以及金、银、钉、铂和钯等纳米粒子上成功地进行了自组装,研究了它们的光限幅的特性,通过控制反应条件调控合成了不同大小的金纳米粒子,并研究了粒子的粒径对它们的光限幅的特性的影响.合成了C<,60>联吡啶衍生物保护的铁、钴和镍的氧化物纳米材料,并在有机溶剂中有一定的溶解性,并研究了它们的磁性.我们应用新的方法选择首次合成了有机功能性分子蒽醌纳米管、纳米管结和纳米线,以及苝酐纳米线;用有机固相反应与热蒸发相结合获得了蒽纳米线,控制反应条件可以分别得到苝纳米棒和空心胶囊,并对它们的荧光性质进行了研究,发现蒽纳米线和苝纳米棒显示出荧光的维数效应.利用新的简单技术合成了CdS纳米线,通过控制胺的种类来调节CdS纳米线的尺寸,该技术有潜在的工业应用前景.
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