羧基化PPV衍生物/硫属半导体纳米棒复合材料的合成与表征

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近些年以来,共轭聚合物-无机纳米复合电致发光材料成为纳米科学技术的研究热点,聚对苯乙炔(PPV)及其衍生物,具有长链共轭结构其良好的可加工性在光电材料领域有着很好的发展前景。从PPV类衍生物研究进展来看,与无机半导体的复合是未来重要的发展之一。为了制备新型的聚合物/无机纳米棒复合材料,主要做了以下3个方面的工作。(1)为了探寻羧基化PPV类复合材料纳米棒制备的可行性,运用分子结构与溶解性与之类似的苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物(SMA)为模板通过水热法,以硝酸铅作为铅源,硫脲作为硫源,在N,N二甲基乙酰胺溶液中,pH~11时,通过水热法成功制备了长度约10-15μm的SMA/PbS纳米棒复合材料。(2)制备了新型PPV衍生物聚[2-甲氧基-5-(5-羧酸盐戊氧基)对苯乙炔](MPC-PPV),以MPC-PPV为模板通过化学沉析法制备了MPC-PPV/PbS纳米棒复合材料,长度为10μm左右,红外证实PbS通过化学键与MPC-PPV结合,分解温度为340oC,最终失重率为56%,热稳定性良好,紫外吸收峰位于270nm,带隙为2.54eV相较于PbS体相材料具有明显的量子尺寸效应,HOMO能级、LUMO能级分别为-6.34eV和-3.84eV,参杂PbS后能级下降利于提高材料的电子注入效率,复合材料的发光性能与共混体系相比在530nm和408nm处均有发射峰,在可见光区覆盖的波长范围更大,具有更好的光学性能。(3)运用化学沉析法以MPC-PPV为模板,甲醇为溶剂制备了MPC-PPV/Bi2S3纳米棒复合材料。实验结果表明纳米棒形貌完整,长度约为500nm左右,能带间隙增加,LUMO能级降低电子注入效率增强,与一般MPC-PPV/Bi2S3共混材料相比光学能更加优异。
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