TCNQ和TMB电荷转移配合物自组装膜的制备及光谱研究

本文利用layer-by-layer技术制备了以TMB为电子给体以TCNQ为电子受体的电荷转移配合物自组装膜。在自组装膜的付立叶-红外透射光谱中TCNQ组分的C≡N的伸缩振动峰出现在2205cm-1,与游离的中性TCNQ中的C≡N峰位置明显不同。这不仅证明TCNQ和TMB确实形成了电荷转移配合物,而且可以据此计算出电荷转移配合物的电荷转移度为0.42。自组装膜的紫外-可见-近红外光谱中,出现一个非常宽的吸收带,中心位置在2030nm处,说明形成的电荷转移配合物是混合堆积排列。从原子力显微镜照片可以看出,电荷转移配合物自组装膜的表面形貌是由颗粒组成的,这些颗粒的尺寸约为80nm。     

硬脂酸镉和山嵛酸镉混合LB膜的微结构

用X射线衍射研究了沉积于亲水玻璃基底上的硬脂酸镉和山嵛酸镉多层混合LB膜的微区结构和相分离情况．纯的脂肪酸镉衍射峰没有在混合LB膜的XRD谱图中出现,说明混合膜中形成的微区很小而且均匀分布．混合膜样品的面间距随硬脂酸镉和山嵛酸镉混合比例的变化形成一条台阶状的曲线,这表明在它们比例变化的过程中,只形成了三种有序的结构,而且每一种结构,特别是长短链交错的微结构,可以在一定的比例范围内保持;另外,在长短链交错的微结构中,两种脂肪酸长链具有相同的偏离膜平面法线方向的小倾角,这也可由它们傅立叶红外透射谱中表征脂肪酸长链分子取向的亚甲基CH2相同的峰位2847.80和2914.37 cm-1(对应于CH2对称和反对称伸缩振动)得到说明．当混合比例超出1/5?1/1,混合膜将会经历一个纵向有序度降低的过程,表现为混合膜相对X射线衍射强度随混合比例以\W"形变化．     

X射线衍射方法研究取代酞菁卟啉分子的SA和LB膜

利用X射线衍射和STM方法研究了取代酞菁和卟啉分子的自组装膜(SAM)和LB膜的结构.研究表明这些分子在非极性的石墨表面以分子平面平行于基底平面的形式吸附,而在Si(111)及玻璃等极性表面上则以分子平面垂直于基底表面的形式吸附.这一实验结果表明在不同极性的表面上有机分子可以形成完全不同结构的薄膜.     

CdS纳米微粒有序组装体系的制备与结构研究

采用 LB膜技术制备了表面活性剂包埋的硫化镉纳米粒子多层膜 ,并利用傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、原子力显微镜和小角 X射线衍射对其结构进行了表征。结果表明制成的 Cd S纳米粒子 LB膜为准一维超晶格     

银纳米粒子自组装复合LB膜的结构与性质

纳米粒子的自组装和有序组装膜的结构与性质近年来受到了人们的广泛关注,纳米粒子的表面结构与性质对由其组装成的有序膜的结构与性质有直接的影响。文章报道了利用自组装技术制备的银纳米粒子与双亲有机分子的单层和多层复合LB膜,通过吸收光谱和表面增强拉曼光谱研究了银纳米粒子与吸附分子间的相互作用,探讨了复合膜的成膜特性及银纳米粒子的拉曼增强特性。十八胺/银粒子复合LB膜的吸收光谱及拉曼光谱显示,十八胺分子与银纳米粒子表面的活位通过NH₂中的氮原子以复合体的形式结合;同时,在激发光的作用下复合体可能存在光催化过程。根据银粒子复合LB膜的实验结果,十八胺和十八酸之间的反应产物在复合膜中起空间位阻作用,与银粒子表面的相互作用较弱。     

由组分可控的LB膜前驱物法制备Y2O3稳定立方相ZrO2的超薄陶瓷膜

由有机LB膜技术发展了一种制备组分、厚度可控的无机超薄陶瓷膜的方法 .以Zr、Y的 β 二酮络合物的作为“表面离子”代替传统的亚相离子 ,沉积它们与花生酸的混合LB膜 .并将它作为前驱物 ,经臭氧处理和热处理 ,成功制得了Y2 O3 稳定的立方相ZrO2 超薄膜 (YSZ) .用X射线衍射 (XRD)、X射线光电子能谱 (XPS)等手段研究了YSZ薄膜的相结构和其组成 .结果表明 ,超薄陶瓷膜中Zr与Y的含量比率控制得很好 ,且形成Y2 O3 稳定的立方相ZrO2 .说明这种方法可以成功地用来制备组分和膜厚均可控的纳米陶瓷膜 .     

聚合物前驱体制备层状SiC纳米棒的光学性质

采用聚硅氮烷前驱体在高温常压下热裂解方法制备了SiC纳米棒。透射电镜图表明SiC纳米棒中包含有独特的层状结构,电子能谱表明SiC纳米棒中的C ∶ Si组分比接近1 ∶ 1。用X射线衍射和喇曼光谱表征了SiC纳米棒的结构和成分,层状结构为6H-SiC和3C-SiC交替形成所致。利用光致发光谱在该层状结构中观察到强的紫外发射,认为强而锐的紫外发射峰是来源于厚度比较均一的6H-SiC层。     

螺芴氧杂蒽LB膜的制备及光谱特性研究

为了研究聚芴材料DSFX-SFX分子在气液两相表面的行为,分子处于溶液、LB膜及粉末状态的光学特性,以及分子有序排列对其发光特性的影响,制备了聚芴材料DSFX-SFX的X型LB膜,研究了π-A等温曲线,测量了其紫外-可见吸收谱和稳态荧光光谱。结果表明,分子以face-on形式平躺在亚相表面,单分子面积为4.78 nm2。在氯仿溶液中吸收峰位在354 nm,归属于分子中三聚氧杂蒽部分与芴环间π-π*电子跃迁;荧光发射峰位在396,419,445 nm(肩峰),归属于发色团三聚氧杂蒽,是芴环与氧杂蒽环之间的电荷转移。在LB膜中,吸收谱和荧光光谱与其溶液光谱相比,整体红移6 nm。结果表明:在LB膜中,两个分子形成激基缔合物,与单分子状态相比,激基缔合物的HOMO升高而LUMO降低。与粉末状态相比,该材料在LB膜中有很强的荧光发射,表明该材料形成有序排列超薄膜有利于荧光发射。     

一种新基底上的C_(60)表面增强拉曼光谱研究

利用金纳米颗粒在十八胺分子的LB膜上自组装得到了一种新的表面增强拉曼光谱(SERS)活性基底。以C60分子作为这种新基底的探针分子,得到了高质量的C60SERS光谱。不但C60的振动模式增加了,而且很多模式发生了分裂,特别是一些禁戒的模式也出现在光谱中,这说明这种新基底是一种非常高效的活性基底。C60分子在新基底上的增强机制可能来自"热点"增强。     

基于微纳米ZnO基底4-巯基吡啶的拉曼光谱研究

采用了一种简单的化学刻蚀方法制备了纳米ZnO薄膜,并以此为基底得到了的高信噪比(S/N)的拉曼光谱。利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)对其结构和表面组成进行了表征。这些分析表明,刻蚀膜是由Zn核和ZnO表层组成的大型微纳米结构。比较了ZnO薄膜和Ag衬底上4-Mpy吸收的拉曼光谱。结果表明,这种ZnO薄膜是良好的SERS基底,可用于4-Mpy分子的检测。拉曼增强系数在10~4～10~5之间。我们还对Zn-ZnO-分子体系的电荷转移(CT)机理进行了研究,发现Zn-ZnO-Mpy体系具有特殊的拉曼增强机制。这种增强表明利用拉曼光谱探究分子与特定体系半导体的化学吸附和反应机理具有很好的应用前景。     

单晶硅表面有机硅烷/Ag2O纳米微粒复合自组装膜的制备和表征

利用分子自组装成膜技术 ,在单晶硅表面制备了有机硅烷 /Ag2 O纳米微粒复合膜 .应用接触角测定仪、原子力显微镜和X射线光电子能谱仪分析表征了薄膜的组成和结构 .结果表明 ,通过硅烷偶联剂 3 氨丙基 三乙氧基硅烷在单晶硅基底表面的成功组装 ,获得了较为均匀的硅烷化表面 ,而Ag2 O纳米微粒可在硅烷化表面成功地进行组装 ,并呈亚单层排布     

LB膜的XPS光谱及其电致发光

采用X射线光电子能谱 (XPS)和UV Vis光谱研究了 2个以 8 氨基喹啉为亲水头基的两亲配体 ;2 长链烷基丙二酸二 (8 氨基喹啉 )酰胺 (H2 A) (H2 A1 2 :长链烷基为十二烷基 ;H2 A1 6 :十六烷基 )在气 /水界面与Cu2 离子的配位作用。配位后H2 A1 2 和H2 A1 6 单分子膜的崩溃压分别由 12 5和 15 6mN·m- 1 增加至 2 8 0和33 8mN·m- 1 。从含Cu2 离子亚相表面组装的LB膜出现了Cu2 离子的特征XPS峰 ,Cu2p为 935和 95 5eV ,XPS表明H2 A与Cu2 的配位比为 1∶1。H2 A的LB膜可以用作电致发光 (EL)器件的空穴传输材料 ,三层EL器件ITO/TPD/LB膜 /Alq3/Al(LB膜分别为 15层H2 A1 2 和 15层H2 A1 6 )的驱动电压分别为 6 5和 7 5V ,最大亮度分别为 6 2 1和 2 0 1cd·m- 2 。     

室温氧化还原反应制备AgCuSe三元纳米棒

在室温下通过氧化还原反应制备了AgCuSe三元纳米棒.用X射线粉末衍射、透射电镜和X射线光电子能谱对产物进行了表征.X射线粉末衍射结果表明,产物是四方相AgCuSe;透射电镜结果表明,产物是纳米棒,其直径为5～20nm,长度为200～600nm;X射线光电子能谱结果表明,产物的纯度是很高的,没有单质Ag、Cu等杂质.应用化学热力学原理讨论了产物AgCuSe的生成机理.热力学计算表明,在这个反应体系中最终产物是纯AgCuSe.溶剂乙二胺不仅作为双齿配体与Ag+和Cu+形成稳定的配合物,而且还能溶解金属硒、增强硒的反应性,乙二胺在控制AgCuSe的成核和纳米棒的生长过程中起着重要的作用.     

质子酸功能化离子液体中银纳米颗粒的制备及其光学性能研究

以质子酸功能化离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐([Bmim]H₂PO₄)为反应介质和表面活性剂,采用简单的化学还原法制备了具有形状各向异性的块状银纳米颗粒。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱等一系列手段对其结构、形貌及光吸收特性进行了表征。结果表明,所制备的银纳米块具有立方结构,其平均横向尺寸约为30 nm,在硅片上自组装形成密堆积结构的多层膜。以1,2-二(4-吡啶基)乙烯(BPE)作为探针分子,研究所制备银纳米颗粒的表面增强拉曼散射(SERS)活性。结果表明所制的银纳米颗粒是较好的SERS基底,具有良好的增强效果,痕检能力及稳定性。对BPE分子的最低检测浓度可低至10-9mol·L-1,而且保存了90天后,其检测灵敏度没有显著的降低。     

长方体形CdS微粒的合成及光谱性质

采用溶胶法,以硫脲为表面修饰剂,合成了长方体形CdS微粒,并用X射线粉末衍射、透射电子显微镜、红外光谱以及荧光光谱等手段进行了表征。实验结果表明,硫脲分子中的硫原子与CdS纳米晶表面的Cd2+离子存在配位作用;硫脲分子表面修饰的CdS纳米晶为立方闪锌矿结构,具有较好的荧光性质;长方体形CdS微粒可能是由硫脲分子表面修饰的CdS初级纳米晶粒自组装组成。该研究结果为硫脲分子表面修饰的CdS初级纳米晶粒在分子组装及作为新型发光材料方面的进一步研究奠定了基础。     

3-巯基丙酸包裹的金纳米粒子自组装膜的制备及其层状周期性结构分析

制备了 3-巯基丙酸包裹的金钠米粒子水溶胶。在胺丙基三甲氧基硅烷覆盖的 Si或Si O2 基底上组装了上述金纳米粒子的单层膜和由 1 ,6-二巯基己烷联接的金纳米粒子多层膜。紫外 -可见吸收光谱和 X-射线衍射实验分析了多层膜的层状周期性结构     

CdS纳米粒子的自组装单分子膜制备研究

利用疏基乙酸与草酸的混合自组装单分子膜成功制备了粒径分布均匀的CdS纳米粒子，并用SEM，XRD，XPS，PL对样品进行了表征。SEM表明形成在自组装单分子膜表面上的CdS纳米粒子的平均粒径约为45nm。XPS表明在自组装单分子膜表面形成了CdS纳米粒子。PL谱表明CdS纳米粒子在675nm有一峰值波长，我们认为这一发光是由表面缺陷造成的。     

LB膜的电致发光及其器件

Langmuir-Blodgett(LB)膜具有超薄、均匀、取向和厚度可控及在分子水平上可任意组装等特点,以LB膜为发光层所制备的电致发光(EL)器件,发光层的组成和厚度精确可控,制备条件温和,给发光层的制备开辟了一条新途径。论述用作EL器件的发光层、电子传输材料(ETL)和空穴传输层(HTL)的LB膜材料。并以8-羟基喹啉的两亲配合物LB膜为重点,介绍了LB膜的层数、沉积压等制膜参数对EL器件性能的影响,讨论了IB膜EL器件的发光机理,最后,对IB膜EL器件存在的问题及今后的发展前景进行了评述。     

基于TCNQ电荷转移化合物的合成与光谱性质

π电子受体TCNQ的电荷转移化合物有奇特的电学和磁学性质,在该类电荷转移化合物中,TCNQ的形态对化合物的性质有较大的影响。文章合成了两种电荷转移化合物[RBz(4-CH₃)Py][TCNQ](R=Br(1),I(2)),通过元素分析、红外光谱和拉曼光谱对其进行了表征。这两种化合物的元素分析结果显示与理论值一致。通常在2 200 cm-1附近的C≡N的伸缩频率经常被用来确定TCNQ分子的电荷,TCNQ中性分子的ν(CN)在2 222 cm-1以上,而这两种化合物的ν(CN)都向低波数移动,在2 185～2 156 cm-1之间。通过对两种化合物红外和拉曼光谱的测定,显示了其中的TCNQ形态是TCNQ阴离子自由基（TCNQ－）。     

ZnO/Cu_2O异质结纳米阵列制备及光催化性能

利用湿化学法在FTO玻璃基底上制备了高度规整的ZnO纳米棒阵列(ZnO NRAs),以此为衬底,采用磁控溅射法在ZnO NRAs表面沉积Cu_2O薄膜。分别用X射线衍射仪、X射线光电子能谱、扫描电镜、光致光谱、紫外可见分光光度计和电化学工作站对样品的物相、形貌、吸收光谱、光电性能进行了表征,用甲基橙(MO)模拟有机物废水研究复合材料的光催化性能。结果表明:ZnO纳米棒为六方纤锌矿结构,其直径约为80~100 nm,长约2~3μm,棒间距约100~120 nm。立方晶系的Cu_2O颗粒直径约为100~300 nm,形成致密膜层并紧密覆盖在ZnO NRAs表面上,构成ZnO/Cu_2O异质结纳米阵列(ZnO/Cu_2O HNRAs)结构。与纯ZnO NRAs和Cu_2O相比,ZnO/Cu_2O HNRAs在可见光范围内的吸收显著增强,吸收波长向可见光方向偏移。ZnO/Cu_2O HNRAs的载流子传递界面的电荷转移速度快,有效促进了光生电子和空穴的分离。在紫外-可见光照射65 min后,ZnO/Cu_2O HNRAs的降解效率为94%,分别是纯ZnO NRAs和Cu_2O的18倍和1.7倍。