中澳中心课题组在卟啉共价功能化多壁碳纳米管光学性能研究取得重要进展
作者:中国科学院成都有机化学有限公司 来源:http://www.timesnano.com 日期:2013-10-22 11:30:43
多壁碳纳米管是由多层同轴类石墨圆柱面重叠包覆而成的碳纳米管,由于其具有独特的结构特征及奇异多变的力学、电子和化学性能,因而在先进光电功能材料和器件的研制中具有极高的应用价值;但是研究人员目前所面对的挑战主要在于这些多层碳材料在大多数有机极性溶剂和水相中很难溶解,这极大地限制了对这类碳材料研究和应用的进一步拓展。
在10月最新出版的国际化学知名学术期刊《欧洲化学》上,发表了我校校长助理、“中-澳功能分子材料国际联合研究中心”张弛教授研究组的研究成果“卟啉共价功能化多壁碳纳米管的便捷制备及其增强的非线性光学性能”(Chemistry - A European Journal, 2013, 19(42), 14159-14170)。该研究组首次设计并采用1,3-偶极环化加成反应将含有醛基的卟啉一步反应直接共价接枝在多壁碳纳米管的p-共轭基干表面,制备了具有较好溶解性和分散稳定性的有机-无机纳米复合材料,并采用稳态/瞬态荧光、拉曼、X-射线光电子等多种谱学手段进行了表征。
非线性光学Z-扫描技术研究显示,所制备的有机-无机复合材料表现出相对于卟啉和多壁碳纳米管单体增强的三阶非线性光学性能;进一步的非线性光学机制研究表明,其增强的非线性光学性能和光限制功能可归因于卟啉基团的反饱和吸收、多壁碳纳米管的非线性散射及卟啉到多壁碳纳米管的光诱导电子或能量转移的累积效应。
鉴于国际同行评审专家对这一研究工作的高度评价,《欧洲化学》编辑委员会还特别将其选为期刊的主封面文章进行重点介绍:
期刊副主编还特别在“ChemistryViews”上以“Pushing Back Nanoscale Frontiers(推进纳米前沿)”为主题,专门针对上述研究成果撰写了评论文章,指出“张研究组所制备的有机-无机复合材料极具成为光子或光电子器件的可能(these new nanohybrids are promising candidates for photonic and optoelectronic devices.)”。
述研究工作得到了国家杰出青年科学基金、教育部长江学者创新团队及科技部国际合作重点项目等基金的资助。 (中-澳国际联合研究中心 化学与材料工程学院)