光響應性有機共軛體和碳納米管的制備和表征.pdf

1、隨著納米全光器件研究的深入，合成光響應性納米有機共軛體逐漸成為該領域研究的重要熱點，通過將具有光異構化特性的生色團與不同共軛體的功能化，研究材料的空間構型和偶極矩的改變以及共軛體系間的電子相互作用。本文將偶氮苯生色團分別與苝酰亞胺和多壁碳納米管(MWCNT)功能化，分析了光響應性納米共軛體微觀形貌、光異構化特性和光電性能的變化。 1.利用N位取代反應，合成了非對稱偶氮苯基團取代的偶氮苯-苝酰亞胺有機共軛體(PDI-AZO)。結果

2、表明PDI-AZO形成了更為規(guī)則的一維棒狀聚集體；偶氮苯生色團與苝核的酰亞胺環(huán)共軛體系的局部電子重疊使能級軌道降低，特征吸收峰發(fā)生了紅移；共軛體系間的光誘導電荷傳輸和能量遷移導致了熒光猝滅；PDI-AZO具有較大的光致異構化轉變速率系數(shù)表明其具有明顯的光響應特性。 2.通過酸化修飾MWCNT，使其表面產生羧基，具有良好的分散性；利用共軛體系間的π-π共軛鍵的吸附作用合成了PDI-AZO/MWCNT復合體。結果表明復合體薄膜在微觀

3、形態(tài)下呈有序化排列；MWCNT的存在增強了復合體在紫外區(qū)和可見區(qū)的吸收；PDI-AZO與MWCNT之間的π-π電子共軛作用使特征吸收峰發(fā)生紅移，這種電子間的相互作用使MWONT可以分散和吸收激發(fā)的電子并發(fā)生能量遷移導致PDI-AZO/MWCNT復合體發(fā)生了熒光猝滅；光致異構化轉變速率系數(shù)的降低說明復合體光異構化轉變受到了抑制。 3.通過酰氯化的方法，分別合成了偶氮苯生色團共價鍵合碳納米管(MWCNT-AZO)和烷基共價功能化碳納

4、米管(MWCNT-CONH-C12H25)。結果表明MWCNT-AZO薄膜形成了穩(wěn)定的結構，烷基鏈和偶氮苯生色團分別在MWCNT管壁上形成了致密的有機層，接枝率分別為3.76％和5.33％;偶氮苯生色團與碳納米管的局部電子重疊使特征吸收峰發(fā)生了紅移；這種電子間的相互作用使碳納米管可以分散電子和吸收能量并導致MWCNT-AZO發(fā)生熒光猝滅;偏振光的測試結果初步表明偶氮苯基團的光致取向作用使MWCNT-AZO在與入射偏振光平行的方向上有序程