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[交流] 化学所在超分子纳米材料的可控组装及其光电性能方面取得新进展

化学所在超分子纳米材料的可控组装及其光电性能方面取得新进展

时间：2009年4月3日14:45

来源：胶体、界面与化学热力学院重点实验室输入：lidan
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由功能分子构筑的超分子纳米体系在组装以及性能调控方面具有多样、灵活的特点，是未来纳米器件发展的一个重要方向。纳米体系的性能一方面决定于分子本身，另一方面决定于分子的堆积方式，如何在分子水平上设计构筑单元，在超分子层次上控制构筑基元的排列方式，进而有效地控制材料的性能在有机纳米材料领域具有重要的意义。
在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下，中国科学院化学研究所胶体、界面与化学热力学院重点实验室和有机固体院重点实验室研究人员合作，在功能超分子组装体的形貌调控及其光电功能方面取得了新的进展，该研究成果发表于近期的美国化学会志（J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2756–2757）。论文发表后，Nature China 以有机光开关为题对文章进行了报道。
研究人员选用一种蒽衍生物，对衍生物进行了界面的超分子组装，通过改变界面组装的表面压来调控分子间p-p交叠程度，进而可控地制备了纳米线圈和直线状纳米纤维超分子组装体。这两种纳米结构表现了不同的光电流开关特性。在较低表面压下，得到纳米线圈形貌，由于分子间的p-p交叠程度较小，而且载流子迁移率较低，不具有光电响应性质。当表面压力升高时，该纳米线圈可以转变成直线状纳米结构，相邻分子间p-p交叠增大，同时载流子迁移率增加，在光照射下表现出显著的光电开关特性。此外，由于p-p堆积方式的改变以及界面组装的协同相互作用，这些不具有手性的分子体系通过界面的组装还表现出了超分子手性。该研究表明，有机构筑基元的界面组装为控制纳米材料的形貌及光电性质提供了一种简便的方法，同时也表明，圆二色光谱不仅可以用来表征组装体的手性，也可能用来关联功能p-分子之间的相互作用。