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化学所成功制备多色发光和掺杂白色发光的新型纳米材料
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受分子间作用方式的限制，有机小分子材料熔沸点较低且易升华，多数无机纳米材料的制备方法并不适用于有机纳米材料。因此有机纳米材料，尤其有机纳米晶体材料的制备方法受到限制。探索有机纳米晶体材料新的、普适性的制备方法以及研究结晶性对有机纳米材料光电性能的影响，已经成为纳米材料领域一个新的研究热点。 化学所光化学院重点实验室姚建年院士课题组在前期工作中采用一种吸附剂改进的物理气相沉积技术，制备了尺寸均匀的有机小分子单晶纳米线（Chem. Mater. 2005, 17, 6430-6435；Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 1985 – 1991）。在研究中他们首次将吸附剂引入气相沉积体系，显著改善了有机纳米材料的尺寸均匀性。同时发现将两种具有能量给受体关系的有机发光分子制成掺杂的纳米结构之后，可以连续地调节纳米材料的发光颜色（Adv. Mater. 2005, 17, 2070）。 最近，在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，该课题组用改进的物理气相沉积法制备了具有多色发光性质的有机小分子纳米带及其组装体。研究结果发表在新一期的《先进材料》上（Adv. Mater. 2007, 19, 3554－3558）。研究中发现，在溶液以及非晶薄膜中发蓝光的有机小分子五苯基环戊二烯（PPCP）被制成结晶的一维纳米带组装体之后，出现了多重发光性。在用紫外、蓝光、绿光激发PPCP纳米带时，可以分别得到蓝光、绿光以及红光的发射。进一步的实验结果表明，纳米材料中低能级的发光来自于晶体中的缺陷发光中心，同时材料的发光在一维结构的长度方向有自汇聚作用，从而使多色发光性质增强。 进一步，研究人员将吸附剂改进的物理气相沉积法应用于掺杂的二元有机一维纳米材料的制备。通过引入吸附剂以及将沉积源放置于适当的温度区域，将三苯基吡唑啉（TPP）以及红荧烯（Rubrene）制成均匀掺杂的一维结晶纳米结构。研究结果表明，纳米结构中两种分子间存在荧光共振能量转移。通过改变纳米材料中两种组分的比例，得到了发光颜色从蓝光到橙光连续可调的纳米线，并且在一定的比例下得到了白光发射的纳米线。相关结果已被接收，将发表在近期的《先进材料》上（DOI: 10.1002/adma.200700542）。 |
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