以有机化合物为模板构筑零维和一维无机纳米材料

【摘要】： 本文利用有机小分子凝胶剂、超支化聚合物、树枝状大分子、表面活性剂为软模板制备了零维的金和银纳米粒子以及一维的二氧化硅纳米管和硫化镉纳米棒。主要内容包括: 制备了一种以双查尔酮取代咔唑衍生物,它在芳香族卤代烃类溶剂中能组装生成超分子有机凝胶纤维,结果表明分子在氢键和π-π相互作用的支持下通过层状堆积形成了J-聚集体。以双胆固醇取代紫精衍生物形成的有机凝胶纤维为模板,在吡啶催化下合成了内径不同的SiO2纳米管,研究表明体系中TEOS水解生成的低聚物的含量对凝胶纤维的聚集会产生影响,并影响最终生成的SiO2纳米管的形貌。 合成了表面羟基化的低代聚氨酰基胺树形分子(OH-PAMAM-1.5),并以其作模板,通过优化制备条件,获得了单分散性的、均匀和稳定的金纳米粒子。研究发现由OH-PAMAM-1.5/Au形成的胶体能够在室温储存数月不发生聚集。 合成了具有明确原始结构的一系列聚氨酯超支化聚合物HPAE,包括:第四代超支化聚胺酯(HPAE-4)、第五代超支化聚胺酯(HPAE-5)和第六代超支化聚胺酯(HPAE-6)。以HPAE为模板,我们制备了高度稳定、均匀、单分散性的金和银纳米粒子。研究发现HPAE的代数和HPAE与金属前体的比率(M:N)对纳米粒子的形成和生长有显著影响。 用表面活性剂-配体共辅助溶剂热技术制备了具有1-D纳米棒、双棒、高尔夫球棍、三脚架不同结构的CdS纳米材料。结果表明:在具有理想的长径比和明确排列的CdS纳米棒生长中,溴代-S-十二烷基硫脲盐(STB-12)是一种良好的表面活性剂,表面活性剂通过“定向吸引”以辅助不同形貌CdS的形成。所得的1-D CdS纳米棒具有纤锌矿相,而其它CdS具有硫化锌核心和纤锌矿臂。