以配合物為模板在離子液中制備無機-有機納米材料.pdf

1、納米材料是目前材料化學研究的熱點，被認為是本世紀最有前途的學科之一。以金屬配合物為前驅體，是制備無機/有機納米材料的有效手段：一方面可以利用配合物的模板作用，誘導納米粒子生長；另一方面在制備納米的同時，利用其表面效應將有機配體修飾到納米粒子表面，能夠防止納米粒子團聚。由于無機配合物在水和大部分有機溶劑中溶解性差，限制了其在納米材料制備中的應用。離子液，又稱低溫熔融鹽，是完全由離子組成，在室溫下呈現(xiàn)液態(tài)的化合物。離子液作為一種優(yōu)良溶劑，能

2、夠溶解大部分無機化合物、有機化合物和聚合物。在離子液中制備納米材料能充分利用其良好的溶解性、軟模板作用，且重現(xiàn)性好、操作簡單。因此，近年來受到人們的廣泛關注。 本文通過文獻調研，以一定結構的配合物為原料，利用配合物的模板作用，在離子液中制備了具有一定規(guī)則形貌的ZnS，PbS和Ag納米微粒，并在納米粒子表面修飾了有機配體，有效的防止納米粒子的團聚。主要研究內容如下： (1)制備并表征了 3-二茂鐵基-2-丁烯酸鋅(Zn(F

3、CA)<,2>)配位聚合物，利用Zn(FCA)<,2>形成的1D鏈和離子液模板的共同作用制備了ZnS納米微粒。討論了球形和花生形納米粒子的形成機理，從反應前后FCA基團紅外光譜的變化解釋了羧酸基團配位模式的改變，認為羧酸基團以雙齒螯合的配位模式修飾在 ZnS納米微粒表面。 (2)設計合成了四(對溴苯基)卟啉鋅(ZnT(p-Br)PP)，通過 X-射線單晶衍射確定了其單晶結構。發(fā)現(xiàn)其具有很好的平面性，相鄰分子間通過對溴苯基與卟啉環(huán)

4、之間的邊一面π-π作用形成層狀結構。制備了片狀的ZnT(p-Br)PP納米微粒，通過XRD，TEM和SEM對其進行了表征。以ZnT(p-Br)PP為前驅體、離子液為溶劑，分別通過低溫和高溫兩種方法制備了不同尺寸的棒狀ZnS納米微粒，討論了棒狀納米粒子的形成機理。測試了其光學性質，所得ZnS樣品在350 nm左右出現(xiàn)熒光發(fā)射峰。 (3)利用離子液的模板作用，成功地制備了長方體形的PbS納米晶，運用HRTEM確定出PbS納米晶體的晶

5、體結構和生長晶面。此外，合成、表征了具有良好光學性質的咔唑類羧酸及其Pb的配合物，并以Pb的配合物為前驅體在離子液中制備了粒徑小于10 nm的硫化鉛納米粒子；測試了其不同反應時間的紫外一可見吸收光譜，比較了配體、Pb配合物及PbS納米粒子熒光光譜，發(fā)現(xiàn)它們十分相似。由于PbS納米微粒與修飾在微粒表面的配體的協(xié)同效應，使其最大發(fā)射波長藍移了約40 nm，且半峰寬寬化了約20 nm。 (4)將3-二茂鐵基-2-丁烯酸鈉鹽與銀鹽反應，