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dragonjust

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[交流] 【综合其他】王中林小组高分子纳米线阵列制备取得新突破

相关论文发表于《先进材料》和《物理化学杂志C》

科学家发现一普适通用的制造高分子纳米线阵列的新方法。这些纳米线阵列可广泛应用于不同的器件，并对高分子材料的发展起到重要的推动作用。这一生长及其控制方法发表于《先进材料》（Advanced Materials，2009，21，2072）和《物理化学杂志C》（Journal of Physical Chemistry C，2009，113，16571）.

无机半导体纳米材料一直是人们研究的热点，并取得了巨大的成功。然而，有机材料的相关研究则相当缺乏并面临种种困难。人们企图用模板合成高分子纳米线，但纳米线从模板中分离相当困难，并且分离后纳米线的取向也不能保持。

美国佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology）王中林教授的研究小组利用感应耦合等离子（ICP）刻蚀发现了一种普适的制造高分子纳米线阵列制备的方法。在ICP刻蚀高分子材料的过程中，刻蚀离子周围圆锥状的有效作用范围和不均一表面的相互影响最终导致了高分子纳米线的形成。该小组已经用这一方法生长出导电聚合物聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸（PEDOT-PSS），导电聚吡咯（PPY），感光性材料SU8，电子感光材料PMMA，压电材料PVDF，廉价塑料材料聚苯乙烯（PS），光电材料MEH-PPV等近十种不同的高分子纳米线/纳米管，并且能够实现晶圆级的生长。通过溅射沉积的金属纳米颗粒的局域屏保作用，王教授小组能够很好地控制高分子纳米线的密度和长度。王教授小组更进一步利用PEDOT-PSS制备出有机发光二极管。纳米线阵列具有很高的比表面积，这也极大地提高了器件的电流承载能力（基于PEDOT-PSS纳米线阵列的有机发光二极管的最大承载电流密度是相应有机薄膜发光二极管的40倍）。

这一最新制备方法可以实现廉价、便捷、大规模高分子纳米线阵列的生长，并且对其生长的图形、密度、长度实现控制。这些可控高分子纳米线可用于柔性电子器件，有机发光二极管（OLED），有机太阳能电池，生物传感器，以及合成肌肉，从而对高分子材料的进一步发展和应用产生重要影响。

来源：科学网 www.sciencenet.cn

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