卟啉類配位納米粒子的可控合成與性質(zhì)研究.pdf

1、卟啉及其衍生物是一類非常有吸引力的分子電子材料，具有豐富的物理化學(xué)和光物理性質(zhì)，優(yōu)異的光捕獲、電荷儲存、光電轉(zhuǎn)換能力，在太陽能電池、光催化、電化學(xué)傳感器等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。金屬卟啉配位聚合物相比卟啉衍生物具有較好的熱穩(wěn)定性、豐富的氧化還原性，在電荷存儲方面具有潛在的優(yōu)勢。本論文針對當(dāng)前卟啉配位聚合物研究現(xiàn)狀，可控合成了一系列高度規(guī)則有序并且尺寸、形狀可控的卟啉配位聚合物納米結(jié)構(gòu)，并探索了卟啉及其配合物在有機場效應(yīng)晶體管存儲器中的應(yīng)用。

2、主要研究內(nèi)容如下：
　　1.通過簡易的表面活性劑輔助的再沉淀法和溶劑熱反應(yīng)合成了四吡啶基銅卟啉(CuTPyP)和四吡啶基鋅卟啉（ZnTPyP）的微/納米結(jié)構(gòu)，包括 CuTPyP單晶二維納米片、納米八面體和梭型微米三維多面體以及ZnTPyP二維納米片等，利用SEM、TEM、UV-Vis和PL對納米晶聚集態(tài)結(jié)構(gòu)進行了表征。研究表明，CTAB等陽離子表面活性劑的正電荷與富電子卟啉環(huán)之間的吸引力使其具有更好的增溶效應(yīng)，有助于晶體沿三維方向

3、生長；與此相反，SDS等陰離子表面活性劑的負電荷與銅離子之間具有靜電作用，從而作為封端劑直接參與反應(yīng)，使得三維方向上的配位作用得到禁阻而生成二維納米片狀結(jié)構(gòu)。
　　2.構(gòu)筑了基于PMMA-TPyP雙電介層結(jié)構(gòu)的有機場效應(yīng)晶體管（OFET）非易失性存儲器件，其開關(guān)比為105，存儲窗口為115 V（寫入電壓Vg為200 V，擦除電壓Vg為-100 V），這表明TPyP-PMMA是十分適合作為有機場效應(yīng)晶體管的電介質(zhì)層的材料，卟啉的J-

4、型聚集有利于電荷的轉(zhuǎn)移和捕獲；研究了由CuTPyP配位形成的八面體納米晶作為納米浮柵型結(jié)構(gòu)時的OFET存儲情況，首次發(fā)現(xiàn)這類配位納米聚合物能夠產(chǎn)生對應(yīng)的存儲現(xiàn)象。
　　3.采用表面活性劑輔助的水熱/溶劑熱方法制備得到了三種不同形貌的Re-TCPP的納米結(jié)構(gòu)：Y-TCPP多邊形納米片、Eu-TCPP納米顆粒和Er-TCPP正方形納米片。研究表明，在非離子表面活性劑P123作為封端劑的條件下Y-TCPP在自組裝過程中發(fā)生了J型聚集，通