本项目试图将具有可组装的官能团和生物功能分子的自组装与识别机制引入到有机-无机复合半导体纳米复合材料的可控制备中。首先尝试了带可组装基团(如嘧啶酮、乙二胺、巴比妥酸等)的光电功能分子(如卟啉、苝等)与ZnO、CdS纳米结构复合,制备了一些纳米复合半导体材料,观察到提高的光电性能。研究发现这类刚性有机分子有强烈的自组装倾向,其自聚集的特性和较低的溶解性限制了与无机半导体纳米结构形成具有良好加工性能和溶液组装能力的复合体系;在明显提高光电性能的同时,却难以形成良好的长程有序结构。我们及时调整策略,采用共轭大分子作为有机半导体,将可组装的官能团修饰到聚炔侧链,利用高分子的可加工特性与无机半导体纳米结构复合获得了成功。目前已经得到带有吡啶、氨基、巯基、羧基、糖苷、碱基等多种可组装的聚炔衍生物,分别尝试了与ZnO、CdS、Ag、CNTs等多种无机纳米结构的复合,相应的复合体系不仅表现出可控性、有序性、低维性等结构特点,而且表现出增强的光伏、光电导、光致图案化、溶致变色、可加工、导电等性能。这些研究结果的价值和意义不仅体现在已经获得一些可供研究的材料体系,更在于开拓出一个可持续发展的研究方向。
英文主题词Assembling; Order; Composite Materials; Photo-electronic Property