[发明专利]一种有序二维导电分子单层阵列制备方法及光电器件

说明书

本发明公开一种有序二维导电分子单层阵列的制备方法及光电器件，其中，所述有序二维导电分子单层阵列的制备方法包括步骤：将含金属元素的化合物与具有氨基的有机配体相混合，反应得到具有氨基官能团二维MOF材料；将导电分子与有机溶剂混合，得到导电分子溶液，将所述具有氨基官能团二维MOF材料放置在所述导电分子溶液中，反应得到有序二维导电分子单层阵列。本发明以含有金属元素的化合物与具有氨基官能团的有机配体相混合，配位形成二维MOF材料，由于该二维层状结构MOF材料表面的氨基官能团取向一致，有利于目标分子结合形成有序单分子层。高度有序的单分子层阵列不仅能减少光电器件的尺寸，还能提高其电荷(载流子)传输性能。

技术领域

本发明涉及材料合成技术领域，尤其涉及一种有序二维导电分子单层阵列制备方法及光电器件。

背景技术

二维金属有机框架(Metal-Organic Frameworks)，简称MOFs，是由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。其多样化官能团高度有序，且易于进行后修饰，连接其他官能团或者小分子。

有机导电小分子在光电器件中具有广泛的应用潜力和前景。单层有机导电小分子有利于光电器件小型化和高密度集成。而基于聚合物侧链修饰的导电小分子往往是无序的，这将大大降低其载流子迁移率，降低光电器件的性能。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有序二维导电分子单层阵列制备方法及光电器件，旨在通过将表面具有氨基的二维MOF材料作为模板，后合成修饰一层单分子层导电小分子，形成有序二维导电分子单层阵列。解决现有二维导电分子单层阵列无序、载流子迁移率低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种有序二维导电分子单层阵列的制备方法，其中，包括以下步骤：

将含金属元素的化合物与具有氨基的有机配体相混合，反应得到具有氨基官能团的二维MOF材料；

将导电分子与有机溶剂混合，得到导电分子溶液，将所述具有氨基官能团的二维MOF材料放置在所述导电分子溶液中，反应得到有序二维导电分子单层阵列。

所述有序二维导电分子单层阵列的制备方法，其中，所述金属元素为铁元素、锌元素或钴元素。

所述有序二维导电分子单层阵列的制备方法，其中，所述具有氨基的有机配体为5-氨基苯并咪唑。

所述有序二维导电分子单层阵列的制备方法，其中，所述导电分子的结构式为CHO-R₁-R₂，其中R₁为烷烃链；R₂为卟啉，酞腈，蒽、并四苯和并五苯或C60。

所述有序二维导电分子单层阵列的制备方法，其中，所述将所述具有氨基官能团二维MOF材料放置在所述导电分子溶液中，其中所述具有氨基官能团二维MOF材料的厚度为1.06nm-50nm。

所述有序二维导电分子单层阵列的制备方法，其中，所述有机溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、氯苯或1,3-二氯苯。

所述有序二维导电分子单层阵列的制备方法，其中，所述步骤将金属元素与具有氨基的有机配体相混合，反应得到具有氨基官能团二维MOF材料，还包括：

将含金属元素的化合物与具有氨基的有机配体相混合装入玻璃管中，并将所述玻璃管真空熔封；

将熔封后的玻璃管放进加热器，所述加热器温度升温至200-250℃，反应预定时间得到具有氨基官能团二维MOF材料。

所述有序二维导电分子单层阵列的制备方法，其中，所述预定时间为1-3天。