在纳米尺度范围内,对有机共轭体系或分子导线进行排列和组装是发展下一代有机光电子材料和器件极富有挑战性的一项研究课题。基于已取得的初步结果,在此我们提出,通过分子设计合成,综合应用分子自组装技术、溶胶-凝胶技术、原位聚合等技术制备在各个层次尺度上结构规整、有序绝缘的分子导线- - 纳米电缆。这一课题的设立和发展,一方面使我们对制备过程中各个环节的形成机制有深层次的认识,优化制备出一维、二维和三维的高质量纳米电缆;另一方面对能量的可控性传输、局限效应等重大基础性问题进行研究,为纳米结构材料在光电子器件中的应用提供有价值的信息。
本项目研究目的在于通过分子的设计合成,综合应用分子自组装技术、溶胶-凝胶技术、原位聚合等技术制备在各个层次尺度上结构规整、有序绝缘的分子导线.在资助的三年(2005-2007)研究工作中, 我们严格地按计划要点进行了执行。 首先,设计合成了23 种结构新颖的两亲性分子,对他们在体相中的自组装行为,以及形成纳米电缆的各个环节进行了深入的研究,经过大量的筛选工作,成功地制备出一维、二维和三维纳米电缆,并对相关的性能进行了研究,取得了丰富的研究成果。在项目执行过程中,发现了一些新现象,并产生了一些新的想法和概念,结合相关有序孔材料领域的发展动态也进行了较为系统地研究和探索,在多尺度孔结构的构建和光子晶体应用方面获得了一些创新性的研究成果。三年资助期间,在包括Angewandte Chemie, Advanced Materials, Chemical Communications, ChemPhysChem 等重要的学术期刊上共发表SCI论文17 篇,有些重要的研究成果仍在整理和完善过成中。另外,在人才的培养, 研究队伍的形成,以及国内外合作关系的建立方面也有取得了较好的成果。