[发明专利]一种以苝酰亚胺衍生物为模板制备花状纳米硫化镉的方法无效

专利信息
申请号: 201210264672.4 申请日: 2012-07-30
公开(公告)号: CN102765746A 公开(公告)日: 2012-11-07
发明(设计)人: 陈艳丽;宋金刚;田庆文 申请(专利权)人: 济南大学
主分类号: C01G11/02 分类号: C01G11/02;B82Y30/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 250022 山东省*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 亚胺 衍生物 模板 制备 纳米 硫化 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种有机模板制备硫化镉纳米颗粒的方法,它的制备成本低廉、易于实现,并

能控制硫化镉分子在Langmuir膜中的模板分子的特定位置上生长,可以形成不同形貌、尺寸可控的硫化镉纳米颗粒。

背景技术

苝酰亚胺(Perylene tetracarboxylic acid diimide,简称PDI)类化合物因具备良好的化学稳定性、光、热稳定性及极高的荧光量子产率,在有机发光二极管、染色激光器、光开关等光学器件及电子器件等诸多领域有广泛应用。另外,PDI衍生物也是迄今为止最为优良的n型有机半导体材料之一。硫化镉是II-VI族最重要的n型半导体,现被广泛地应用到光敏电阻,平面显示器、发光二极管和其他光学设备。无机材料的组成虽然特别多,但是其一般缺少超分子和其它有机化合物的结构多样性及可裁剪性的特性。虽然无机材料在宏观水平上能够容易制备,但是我们在微观水平上来控制其形貌的能力是有限的。然而,从不同种类的有机模板到无机化合物的结构上的转变可以使得我们制备一些用常规方法不能得到的无机物结构。近些年,有机化合物作为模板来制备无机纳米材料,已经引起了科学界的关注。

两亲性有机分子的Langmuir膜作为模板现已广泛应用到无机纳米粒子的生长,诱导制备纳米无机化合物。当含有两亲性的分子铺展在溶液表面时,其疏水端指向空气中,亲水端则可以和亚相溶液紧密结合。当分子借助分子间作用力形成稳定的Langmuir单层膜时,有机化合物排列成有序的二维结构,进而为晶体生长提供了模板。现在,利用Langmuir膜作为模板已经成功地合成了ZnS、CdS、CdSe、PbS、CuS等半导体材料。东南大学的韦钰院士和陆祖宏教授等课题组用硬脂酸Langmuir单层膜的方法,把H2S气体通入到表面铺有硬脂酸单分子膜的CdCl2溶液的亚相中,用其作为模板来诱导制备CdS的有序有机/无机混杂膜。另外Fendler课题组利用花生酸的Langmuir膜诱导制备了PbS纳米颗粒,Jiangping Yang等课题组利用十八胺和花生酸混合的单分子膜成功制备了CdS纳米颗粒。然而用双亲性PDI衍生物的Langmuir膜为模板控制生长CdS纳米粒子的方法至今未见报道。

综上所述,由于PDI衍生物及CdS纳米粒子作为功能材料实际的和潜在的应用价值,本发明中我们选用对称和不对称结构的两个PDI衍生物的Langmuir膜为模板控制制备CdS纳米粒子。这对特定形貌的纳米粒子的制备及拓宽该类有机/无机混杂体系的应用具有重要意义。

发明内容

首次采用结构新颖的两侧均为开链冠醚取代的苝二酰亚胺化合物(简称PDI-1)及一侧为亲水性的开链冠醚一侧为疏水脂肪链取代的苝二酰亚胺化合物(简称PDI-2)的Langmuir膜为模板,在空气-CdCl2气液界面上成功制备了两种不同形貌、尺寸可控的硫化镉纳米粒子,并用各种现代手段对其结构及形貌进行了全面细致的表征。结果发现:在不同的实验条件下,PDI-1和PDI-2的Langmuir膜分别诱导形成了形貌均一,粒径可控的花状CdS纳米粒子。PDI-1和PDI-2在气液界面上形成了有序的H聚集体,它们的Langmuir膜被证明是很好的模板,有利于花状CdS纳米粒子的形成。这是第一例利用双亲性苝二酰亚胺衍生物的Langmuir单层膜为模板原位控制生长花状CdS纳米粒子的方法,这为定向生长特定形貌的纳米粒子提供了一条新的途径。

本发明是这样实现的:

一通过π-A曲线获得PDI-1和PDI-2在高纯水和CdCl2溶液两种亚相中形成稳定Langmuir膜的条件

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