[发明专利]金属酞菁凝胶及其应用在审
申请号: | 201510885541.1 | 申请日: | 2015-12-07 |
公开(公告)号: | CN105330667A | 公开(公告)日: | 2016-02-17 |
发明(设计)人: | 许宗祥;林易为;陈潜 | 申请(专利权)人: | 南方科技大学 |
主分类号: | C07D487/22 | 分类号: | C07D487/22;H01L51/30;H01L51/40 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 李志东 |
地址: | 518055 广东省*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 金属 凝胶 及其 应用 | ||
技术领域
本发明涉及有机化学领域,具体的,本发明涉及金属酞菁凝胶及其应用,更具体的,本发明涉及一种制备金属酞菁凝胶的方法、一种金属酞菁凝胶、金属酞菁凝胶在制备半导体器件中的用途以及一种制备晶体管的方法。
背景技术
一些有机小分子能在很低的浓度下(一般低于2wt%),通过分子自发地聚集、组装成有序结构,使有机溶剂凝胶化,形成有机小分子凝胶。与传统的由共价键交联形成三维网状结构的高分子或生物凝胶不同,有机凝胶具有热可逆性和对外部环境变化敏感的特性。人们可以根据需要在小分子凝胶因子结构上引入可调控基团或可反应基团,制备能够对外界刺激(热、光、电、磁或pH等)自身能发生特性响应的智能型有机小分子凝胶。由于这类智能凝胶具有诱人的特性,有望作为崭新的“软材料”应用在制备各种传感器、光开关、生物材料以及药物载体等领域中,因此响应性小分子凝胶已受到研究人员的广泛重视[SugiyasuK,FujitaN,ShinkaiS.J.MaterChem,2005:2747-2754.;XueP,LuR,HuangY,etal.Langumuir,2004,20:6470-6475;VanBommelKJC,FriggeriA,ShinkaiS.AngewChemIntEd,2003,42:980-999.;MurdanS,ExpO.DrugDeliVery,2005,2:489-505.;SuzukiM,OwaS,KimuraM,etal.TetrahedronLett,2005,46:303-306.;Muro-SmallML,ChenJ,McNeilA.JLangmuir,2011,27:13248-13253.]。
作为重要的有机金属配合物,酞菁(Pc)是四氮大环配体的重要种类,具有高度π-共轭体系。这类配合物具有半导体、光电导、光化学反应活性、荧光、光记忆等特性。酞菁具有良好的导电性,空穴迁移速率可以达到0.1cm2/Vs以上,HOMO能级在5.1ev左右,热稳定性高,而且合成提纯工艺简单,材料成本可控。
发明内容
本发明旨在至少解决上述问题至少之一或者至少提供一种可选择的商业手段。
依据本发明的一方面,提供一种金属酞菁凝胶的制备方法,该方法包括:将m毫克所述金属酞菁溶解于v毫升有机溶剂中,获得金属酞菁溶液;对所述金属酞菁溶液进行超声波处理20-40min,以获得所述金属酞菁凝胶;m/v为20-80,所述超声波处理的超声波功率为200-450瓦。
本发明的这一方面的方法,发明人经过多次调整试验验证,利用有机溶剂溶解金属酞菁,获得特定浓度的金属酞菁溶液,利用特定功率的超声波振荡该特定浓度的金属酞菁溶液,能够简单方便的获得金属酞菁凝胶。
需要说明的是,据发明人所知,这是首次提出金属酞菁凝胶以及制备金属酞菁凝胶的方法。金属酞菁π-共轭小分子凝胶的性质目前尚未见有相关报道。发明人的这一方法通过简单的超声波诱导首次报道制备金属酞菁凝胶,大幅度提高材料粘弹性,可以适用刮刀涂布技术制备半导体器件,例如用于制备有机薄膜晶体管,能够使器件的载流子迁移速率达到0.02cm2/Vs以上,可以广泛应用于各种半导体器件制备。
根据本发明的实施例,上述本发明这一方面的金属酞菁凝胶的制备方法,还可以具有以下附加技术特征至少之一:
根据本发明的实施例,所述金属酞菁为直链烷烃修饰金属酞菁,所述直链烷烃修饰金属酞菁的结构式如图1所示,其中,R为CnH2n+1,n为2-8的自然数,M为Zn、Cu、Ni、Pd、Pt、Al、V或者Ti。根据本发明的实施例,直链烷烃即R为C2、C3、C4、C5、C6、C7或者C8链。
根据本发明的实施例,可通过以下工艺步骤获得上述直链烷烃修饰金属酞菁:以三苯基膦取代4-甲基邻苯二甲腈中的甲基,获得4-溴化磷邻苯二甲腈;用烷基醛水溶液处理所述4-溴化磷邻苯二甲腈,获得4-烷基磷邻苯二甲腈;在氮气环境下,将所述4-烷基磷邻苯二甲腈和金属盐加热回流,以获得所述直链烷烃修饰金属酞菁,所述金属盐选自以下至少一种金属的盐:Zn、Cu、Ni、Pd、Pt、Al、V或者Ti。
根据本发明的实施例,所述有机溶剂选自氯仿、氯苯、二氯苯和甲苯中的一种、两种、三种或者全部四种的混合。
根据本发明的一个较佳实施例,所述超声波处理的时间为30min。如此,能够快速方便地使获得的金属酞菁凝胶具有纳米纤维结构,对比该凝胶与普通溶液可以发现该凝胶更容易形成平整有序的大面积膜。
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