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化学所在聚合物纳米线自组装研究领域取得重要进展
2003-07-21 | 编辑:xpf | 【 】【打印】【关闭

   在国家自然科学基金委的支持下,化学所高分子物理与化学国家重点实验室李林研究员领导的课题组,在共轭高分子纳米线自组装研究方面取得重要进展。他们利用金属离子诱导含有冠醚取代基的共轭高分子进行组装,制备了长度可控的纳米线。这一重要进展,对于研究共轭聚合物组装和纳米材料的制备具有重要的理论和实际应用意义。成果发表在近期《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc. 2003, 125(21), 6447-6451)。
  共轭聚合物由于其优异的光学性能和电学性能而引起人们的极大关注。将具有分子识别性能的功能基团引入到共轭聚合物中,可以构筑成具有特殊基质的传感器或诱导共轭聚合物组装成功能性纳米材料。共轭聚合物纳米材料不仅有可能用于纳米器件的制备,而且还可为研究共轭聚合物分子间的相互作用提供理论模型。
  李林研究员与习复研究员合作,对高分子纳米线的性能、结构形态和制备等方面进行了深入的研究。他们设计并合成了冠醚取代的聚对苯撑乙烯(C-PPV)(合成部分发表在J. Mater. Chem. 2001, 11, 3063–3067),利用带有冠醚官能团的共轭高分子与金属离子自组装的方法,制备出了直径仅有十几纳米的高分子纳米线,通过控制自组装的时间及离子浓度等,可制备出长度在100 nm至10 μm的高分子纳米线。扫描探针显微镜和透射电子显微镜对高分子纳米线结构的研究表明,所制备的纳米线粗细均匀、长度可控。经过进一步的深入研究,对带有冠醚官能团的共轭高分子与金属离子的自组装机理提出了合理的解释和理论分析。该组装方法与以往的模板或相分离法不同,利用了金属与冠醚的络合以及由此产生的高分子链之间的聚集而形成纳米线。该研究成果为纳米线 以及功能纳米单元的设计与制备提供了新思路。

自组装共轭高分子纳米线(左)及其形成机理示意图(右)

离子诱导自组装高分子纳米线的TEM图(左)和AFM图(右)
                                                  

                                                    (高分子物理与化学国家重点实验室供稿)

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