CN108101913A - 一种有机一维有机超长纳米线的制备方法及其应用 - Google Patents

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刘兴
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    • C07D487/12—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains three hetero rings
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Abstract

本发明公开了一种一维有机超长纳米线的制备方法。本发明提供的制备方法，是利用有机分子在液相中的自组装过程，有机分子晶核聚集从而得到一维有机超长纳米线。本发明所提供的制备方法工艺简单，操作方便，成本低，适用性广，可大量制备且环境友好。利用该方法得到的一维有机超长纳米线的表面光滑，直径均匀，具具有很好的光波导性质和发光强度强等优点，解决了以前方法制备的材料表面不光滑、直径不均匀，光损耗大等问题，可用于制备光学材料，如光学传感器或生物分子识别。

Description

一种有机一维有机超长纳米线的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种一维有机超长纳米线的制备方法及其应用。
背景技术
由于有机分子具有结构的可裁剪性，使得纳米材料的研究在从无机领域拓展到有机领域时，个体的差异性变得更加显著，研究的内容也愈加复杂。即对某类化合物可行的方法并不一定适用于另一类化合物，而且同类化合物之间也有明显的差别。正是因为有机分子特有的结构和功能多样性、可裁剪性，将纳米材料研究从无机领域拓展到有机领域，特别是延伸到有机功能小分子体系，是一种必然的趋势。近年来，有关有机纳米材料新的制备方法、形成机理的探讨特别是光电特异性能等方面，发现了许多有趣的现象，已引起研究者越来越多地关注，比如有机纳米粒子光学性能的尺寸相关性、聚集诱导荧光增强、光波导、受激发射、场效应晶体管，光探测器以及有害气体检测等。
有机纳米材料是其中及其重要的一种，与其无机，有机材料相比具有许多优点，如分子水平的多功能修饰，柔韧性好，发光效率高，成本低。然而，在超长纳米线领域的大多数研究集中在无机材料上，低分子量有机化合物很少用于制备超长纳米线。
由于有机分子的结构可控性，可裁剪性等独特的性质，并且有机分子形成的超长纳米线，它可以有效的降低光信号在传播过程中光损失，这在未来的集成光路方面具有重要的应用前景。因此，亟待寻找一系列有机分子可以简单可行的方式来大量制备有机一维超长纳米线。
发明内容
本发明的目的是提供一种一维有机超长纳米线的制备方法;选用有机分子来制备，利用有机分子在液相中的自组装过程，有机分子晶核聚集从而得到一维有机超长纳米线。
本发明通过如下技术方案实现：
1.一种制备一维有机超长纳米线的方法，所述方法包括如下步骤：
1）将有机分子溶解于良溶剂中，超声，得到有机分子的良溶液；
2）将基地置于一个高于反溶剂液面的物体上的烧杯中，避免有机分子的浪溶液与反溶剂直接接触;
3）取上述步骤1）所述的有机分子的良溶液，滴到基地上，并立即用保鲜膜密封烧杯，等待基地上的溶液完全挥发，得到有机一维发光纳米线;
4）通过光波导平台对上述步骤3）的材料进行光波导性能测试。
2.根据权利要求1所述的制备方法，步骤1）所用的具有光学性质响应的有机分子;其他具有光学性质性质的分子体系均在本专利的保护范围内。
3.根据权利要求1所述的制备方法，步骤3）中，有机分子在静置自组装过程中形成直径为微米尺度的纳米材料。
4.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述良溶剂和反溶剂剂;优选地，所述良溶剂选自丙酮、四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷等;优选地，所述反剂选自丙酮、四氢呋喃、DMF、环己烷地，所述有机分子摩尔浓度为0.001-60毫摩尔每升。
5.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，步骤1）中，超声时间不大于10分钟;有机分子在烧杯中，自组装形成直径为纳米或微米尺度的单晶一维结构。
6.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所用基片为各种常用的基片，如玻璃基片、石英基片、硅基片或导电玻璃基片。
7.权利要求1的方法制备获得的有机低维光学性质材料。
本发明涉及的构筑方法具有以下积极有益的效果：
1.提供了一种制备一维有机超长纳米线的方法，该方法成本低廉，方法简单，对环境友好，可以大量制备;
2.制备的一维有机超长纳米线降低的光信号的传播损失;
3.这种技术在光子器件的制备方面具有巨大的应用价值。
附图说明
图1 化合物分子A的结构式如结构式。
图2按实施例1制备的一维有机微米棒的荧光显微镜照片和扫描电子显微镜照片，A标尺为10μm，B标尺为20μm。
图3按实施例3制备的二维有机光二极管的测试照片及光谱图。
图4摘要附图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本领域技术人员理解，本发明并不限于以下实施例，任何在本发明基础上作出的改进和变化都在本发明的保护范围之内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、一维有机纳米线的制备
配置浓度为0.05 mM的分子A的溶液，溶剂为丙酮溶液，在一个100 mL的大烧杯中加入10 mL 丙酮，接着放入一个块状物体并使其露出液面约0.5厘米，然后在上面放置一片玻璃片基底并将大烧杯密封，用注射器吸取0.05 mM的溶液A快速滴在玻璃基底上，玻璃基底上的溶剂慢慢挥发，分子A在液相中逐渐聚集并自组装;在整个过程中，由于烧杯中加入了大量的溶剂，所以在整个烧杯中形成对溶剂气氛，当溶剂的挥发在密闭烧杯中达到饱和时，挥发速度变慢，由此控制基底上混合溶剂的挥发速度;经过5~6小时的自组装过程，最终可以得到大量具有规整形貌的一维超长纳米线。
图2为上述方法制备得到的一维有机微米棒的的荧光显微镜照片和扫描电子显微镜照片，由该图所知该方法可以得到表面光滑的一维有机微米结构。
实施例2、一维有机纳米线光波导性质的测定
配置浓度为0.05 mM的分子A的溶液，溶剂为丙酮溶液,在一个100 mL的大烧杯中加入10 mL 丙酮，接着放入一个块状物体并使其露出液面约0.5厘米，然后在上面放置一片玻璃片基底并将大烧杯密封,用注射器吸取0.05 mM的溶液A快速滴在玻璃基底上;玻璃基底上的溶剂慢慢挥发，分子A在液相中逐渐聚集并自组装;在整个过程中，由于烧杯中加入了大量的溶剂，所以在整个烧杯中形成对溶剂气氛，当溶剂的挥发在密闭烧杯中达到饱和时，挥发速度变慢，由此控制基底上混合溶剂的挥发速度;经过5~6小时的自组装过程，最终可以得到大量具有规整形貌的一维超长纳米线。
制备得到一维超长纳米线;如图3的荧光显微照片所示（Nikon Ti-U）。用320纳米的氩离子连续激光器（Spectra-Physics, Beamlok2065）产生的激光光束聚焦在有机介质波导的一端（聚焦物镜为Nikon CFLU Plan，50×，N.A. = 0.8）。如图3所示，分别激发图中的五个位置，从图3我们可以看到，光信号输出时，采集对应的光谱（光谱采集CCD型号为Princeton Instruments, ProEm: 512B）。

Claims (6)

1.一种制备一维有机超长纳米线的制备方法，所述方法包括如下步骤：
1）将有机分子溶解于良溶剂中，超声，得到有机分子的良溶液；
2）将基地置于一个高于反溶剂液面的物体上的烧杯中，避免有机分子的浪溶液与反溶剂直接接触;
3）取上述步骤1）所述的有机分子的良溶液，滴到基地上，并立即用保鲜膜密封烧杯，等待基地上的溶液完全挥发，得到有机一维发光纳米线;
4）通过光波导平台对上述步骤3）的材料进行光波导性能测试;
根据权利要求1所述的制备方法，步骤1）所用的具有光学性质响应的有机分子;其他具有光学性质性质的分子体系均在本专利的保护范围内。
2.根据权利要求1所述的制备方法，步骤3）中，有机分子在静置自组装过程中形成直径为微米尺度的纳米材料。
3.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述良溶剂和反溶剂剂;优选地，所述良溶剂选自丙酮、四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷等;优选地，所述反剂选自丙酮、四氢呋喃、DMF、环己烷地，所述有机分子摩尔浓度为0.001-60毫摩尔每升。
4.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，步骤1）中，超声时间不大于10分钟;有机分子在烧杯中，自组装形成直径为纳米或微米尺度的单晶一维结构。
5.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所用基片为各种常用的基片，如玻璃基片、石英基片、硅基片或导电玻璃基片。
6.权利要求1的方法制备获得的有机低维光学性质材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110818711A (zh) * 2019-11-01 2020-02-21 河北科技大学 一种有机异质结纳米线的制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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