表面配体对纳米材料组装体集成性能的影响研究

来源 :中国科学院研究生院(本部) 中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sihuajian
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纳米材料自组装相关领域的研究已经引起了科研工作者的广泛关注。随着自组装技术的发展,相邻组装基元间的耦合效应使得组装体应具有相应的集成性能。表面配体之间的相互作用在调节自组装体集成性能方面起到了非常关键的作用。累积关于组装基元表面功能化相关的知识将对于设计开发具有多重集成性能的应用材料有指导意义。本论文重点研究了不同表面配体及配体的不同空间结构对于组装体力学性能、光电效应及光学性能的影响。  (1)纳米粒子组装体中的力学性能主要受表面配体的相互作用支配,而不同的组装构型对其影响不大。期待纳米材料组装体也能像原子和分子晶体一样实现结构依赖的力学性能。通过一步法快速制备了寡核银簇的六方相及层状相组装体。不同长度配体及前躯体比例可操控组装结构并进一步影响该有序超结构的力学性能。  (2)绝缘的表面配体会阻隔组装体中相邻纳米颗粒的电子通讯,由此影响其集成性能。具有界限清晰的超晶格结构的三维紧密堆积量子点超粒子通过表面配体的倒伏,将粒子间距压缩到0.3nm克服电子传递屏障。由此得到的量子点超粒子展现了优异于单独量子点和无序超粒子的光电效应。  (3)在带负电的纳米粒子表面配体中插入染料分子,通过壳层带正电荷的表面活性剂分子制造具有一定场强的球型电场可实现染料分子的高能荧光发射。疏水的染料分子会插入到胶束的栅栏层中,实现其从油相到水相的转变。染料分子在该球型电场中,会引发从更高振动能级到基态的高能荧光发射。核心的金纳米粒子或量子点可以通过等离子共振增强或受激电子耦合作用对于电子直接从高能级振动态的辐射跃迁起到泵的作用。
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