新型有機(jī)納米材料在光電應(yīng)用中的基礎(chǔ)研究.pdf

1、近年來，有機(jī)納米材料在功能微納光電子器件中的應(yīng)用不斷受到研究者的青睞。因為有機(jī)物有著不同于半導(dǎo)體的光學(xué)和電學(xué)性能，相當(dāng)?shù)囊徊糠止ぷ鳛橹苽渚哂胁煌蚊驳母鞣N有機(jī)納米材料做出貢獻(xiàn)。此外，將無機(jī)材料如半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)與有機(jī)材料結(jié)合也是光電子納米材料研究的一個重要方向。因此，對新型有機(jī)納米材料光電性能的基礎(chǔ)研究將有助于實現(xiàn)其在光電子器件中的實用化。 本論文主要涉及三種新型有機(jī)納米材料的光學(xué)性能研究及其潛在應(yīng)用的探討，具體包括：(1)有機(jī)納

2、米線、(2)片巖狀有機(jī)納米結(jié)構(gòu)、(3)PbS量子點嵌在Nation膜的功能復(fù)合材料等。通過常規(guī)的材料表征手段對這些新型有機(jī)納米材料的結(jié)構(gòu)形貌等進(jìn)行觀測，并對其光致熒光(包括變溫條件下)等光學(xué)性能進(jìn)行詳細(xì)研究，探討了其潛在應(yīng)用的可能性。 (1)有機(jī)納米線：所研究的有機(jī)納米線是通過鋅離子、醋酸根和對羥基苯甲酸的配位反應(yīng)而獲得的。其熒光光譜揭示了兩個發(fā)射峰，分別位于3.91和3.3 eV。能量大的峰(3.91 eV)不受外界溫度的影響

3、，而能量相對較小的峰在低溫下是2.9eV，隨著溫度的升高而藍(lán)移到250 K時的3.3 eV。這主要是由于不同的能量轉(zhuǎn)移機(jī)制所造成的。有機(jī)納米線的熒光強(qiáng)度(3.91 eV)衰減曲線顯示了兩個時間分量，分別對應(yīng)著熒光動力學(xué)中的慢過程(6.6 μs)和快過程(0.9μs)兩種不同馳豫過程。 (2)片巖狀有機(jī)納米結(jié)構(gòu)：詳細(xì)的熒光分析解釋兩個熒光峰位Ⅰ和Ⅱ是來自振動態(tài)之間的躍遷，這表明其隨著溫度升高而發(fā)生紅移的特征。這能用拓展的基于玻色-

4、愛因斯坦統(tǒng)計因子經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛠磉M(jìn)行描述，并計算了Huang-Rhys因子。而出現(xiàn)在低溫下相當(dāng)明顯的熒光峰Ⅲ也展現(xiàn)了隨著溫度升高的紅移，但其起源確實不同于峰Ⅰ和峰Ⅱ的。在300 K時測量了峰Ⅰ的熒光強(qiáng)度衰減曲線，擬合出兩個衰減壽命分量，分別為0.80μs和6.98μs。 (3)PbS／Nafion功能復(fù)合材料：PbS量子點被嵌套到Nation燃料電池膜中，其尺寸能夠簡單的通過調(diào)節(jié)反應(yīng)時間得以控制。并研究了其尺寸相關(guān)的熒光行為，表明其輻