以多金属氧酸盐为建筑块的超薄膜：从结构组装到功能构筑

【摘要】：在科技竞争日益激烈的今天，功能性分子材料的设计和获得是科学界面临的主要挑战之一。多金属氧酸盐因其具有特定的结构和优越的光、电和磁等物理化学性质，已经成为构造新型功能材料的重要无机构筑块。借助于分子间弱的相互作用将多金属氧酸盐引入到纳米复合薄膜材料中，利用无机和有机组分的协同作用来诱导和产生新的功能特性，必定会给这种无机构筑块在材料科学中的应用创造更多的机会。 静电沉积技术是制备有机/无机超薄膜的一种有效方法，人们已经成功地实现了各种无机材料的组装，它们在非线形光学、导电膜、电致发光器件和传感器等方面有着潜在的应用前景。基于以上观点，作者对含有多金属氧酸盐的多层膜及其性质进行了研究，并取得了一些有益的成果。具体结果如下： 1．我们采用简单的吸收-沉积的方法原位合成了尺寸可控的Ag3PW12O40纳米粒子。连续吸收聚电解质即构筑成多层膜。关键之处在于利用多酸的酸性来控制PAA中与羧酸根离子配位的Ag+的释放量，从而控制纳米粒子的尺寸。同时，聚电解质也作为稳定剂，为纳米粒子的原位合成起了至关重要的作用。 2．采用层接层组装技术制得了具有光/热致变色行为的POMs/PEI多层膜。经紫外光照射或热处理后，多层膜由无色变为蓝色，并在氧气存在下表现出可逆的变色行为。顺磁共振和光电子能谱证实了W6+被还原为W5+而呈现多蓝的特征蓝色。这是由于多金属氧酸盐和聚电解质协同作用的结果。 3．通过层接层组装技术制备了含有双缺位Dawson型杂多酸K17[Ln(P2Mo17O61)2] (Ln = Eu, Tb)与PAH的多层膜。多层膜的荧光光谱显示出稀土离子Ln3+的特征谱线。另外，多层膜的电化学行为也得到了很好的研究。