以配合物為模板在離子液中制備無(wú)機(jī)-有機(jī)納米材料.pdf

1、納米材料是目前材料化學(xué)研究的熱點(diǎn)，被認(rèn)為是本世紀(jì)最有前途的學(xué)科之一。以金屬配合物為前驅(qū)體，是制備無(wú)機(jī)/有機(jī)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(dǎo)納米粒子生長(zhǎng)；另一方面在制備納米的同時(shí)，利用其表面效應(yīng)將有機(jī)配體修飾到納米粒子表面，能夠防止納米粒子團(tuán)聚。由于無(wú)機(jī)配合物在水和大部分有機(jī)溶劑中溶解性差，限制了其在納米材料制備中的應(yīng)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(wú)機(jī)化合物、有機(jī)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(jiǎn)單。因此，近年來(lái)受到人們的廣泛關(guān)注。 本文通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研，以一定結(jié)構(gòu)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(jī)配體，有效的防止納米粒子的團(tuán)聚。主要研究?jī)?nèi)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(jī)理，從反應(yīng)前后FCA基團(tuán)紅外光譜的變化解釋了羧酸基團(tuán)配位模式的改變，認(rèn)為羧酸基團(tuán)以雙齒螯合的配位模式修飾在 ZnS納米微粒表面。 (2)設(shè)計(jì)合成了四(對(duì)溴苯基)卟啉鋅(ZnT(p-Br)PP)，通過(guò) X-射線單晶衍射確定了其單晶結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)其具有很好的平面性，相鄰分子間通過(guò)對(duì)溴苯基與卟啉環(huán)

4、之間的邊一面π-π作用形成層狀結(jié)構(gòu)。制備了片狀的ZnT(p-Br)PP納米微粒，通過(guò)XRD，TEM和SEM對(duì)其進(jìn)行了表征。以ZnT(p-Br)PP為前驅(qū)體、離子液為溶劑，分別通過(guò)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(jī)理。測(cè)試了其光學(xué)性質(zhì)，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(zhǎng)方體形的PbS納米晶，運(yùn)用HRTEM確定出PbS納米晶體的晶

5、體結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)晶面。此外，合成、表征了具有良好光學(xué)性質(zhì)的咔唑類羧酸及其Pb的配合物，并以Pb的配合物為前驅(qū)體在離子液中制備了粒徑小于10 nm的硫化鉛納米粒子；測(cè)試了其不同反應(yīng)時(shí)間的紫外一可見(jiàn)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(yīng)，使其最大發(fā)射波長(zhǎng)藍(lán)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(yīng)，