一维有机功能金属配合物纳米材料的可控合成及其光电性能的调控

One-dimensional (1D) functionalized organometallic complexes nanomaterials have attracted intense interests due to their excellent optical and electrical properties, resulting in wide applications in nanoelectronics, organic-light-emitting devices, field-effect transistors and solar cells. In this project,1D functionalized organometallic complexes with highly uniform sizes and shapes will be controlled prepared based on the solution synthesis by choosing and designing the molecular interactions. It will be discussed that the formation mechanism of 1D functionalized organometallic complexes, providing technical support for the controlled preparation of functionalized organometallic complexes nanostructures. We will also systematically analyze the relationships between morphology, composition, structure and optoelectronic properties of 1D functionalized organometallic complexes nanomaterials. The principles of optoelectronic properties of 1D functionalized organometallic complexes nanomaterials will be clarified. Through the precision regulation of molecular structures and chemical modification of the molecular on the main chain, the optoelectronic properties of nanomaterials will be controlled. We aim to develop a new kind of optoelectronic functionalized materials. Controlled preparation and optoelectronic properties of 1D functionalized organometallic complexes nanomaterials can be extended to prepare other functionalized 1D nanomaterials and provide the experimental and theoretical bases for the application of a new kind of optoelectronic functionalized materials, which might be found potential application in light-controlled microdevices or nanodevices in the future.

一维有机功能金属配合物纳米材料由于其优良的光电性质，已经被广泛应用于纳米电子器件、有机发光二极管、场效应晶体管和太阳能电池等领域。本申请拟在液相合成的基础上，通过选择和设计分子之间的相互作用，构筑有机功能金属配合物纳米材料的一维结构；研究一维有机功能金属配合物纳米结构的生长机理，获得其可控制备技术；探索一维有机功能金属配合物纳米材料的形貌、组成、结构与光电性能之间的关系和规律，阐明其光电性能的发生机理。旨在通过精确调控分子结构及其在分子主链上进行化学修饰，实现对材料光电功能的调控，发展新型光电功能材料。本项目的成功实施可提供一种简便有效的一维有机功能金属配合物纳米结构的制备方法，为一维纳米光电材料的可控合成及新型光电功能材料在微纳光电器件中的应用提供实验基础和理论积累，具有重要的理论意义和潜在的应用价值。

“一维有机功能金属配合物纳米材料的可控合成及其光电性能的调控”（21301007）这一项目，在有序有机功能金属配合物纳米材料的可控合成以及有机功能金属配合物纳米材料的可控合成的光电性能这两个方面展开工作，取到了一定的成绩。制备了酞菁铁纳米棒、酞菁镍纳米线、酞菁钴纳米线、酞菁铜纳米棒、2,9,16,23-四苯氧基酞菁镍纳米片及ZnO纳米棒/2,9,16,23-四苯氧基酞菁镍纳米片的复合结构。ZnO纳米杆/2,9,16,23-四苯氧基酞菁镍的复合结构在H2O2帮助下在可见光区对罗丹明B表现出了优良的光催化效果和降解循环稳定性。同时其光电性能比原材料有着明显的提升。酞菁铁纳米棒作为半导体材料，除了具有一定的光电性能，对乙醇气体也有着良好的检测灵敏性。. 随着能源的紧缺，绿色能源概念的深入人心，传统的电池储能方式已远远不能满足现实需求。超级电容器理论的提出及其相关材料及电极的合成已成为科研领域的热点，并显示出巨大的应用前景。在本国家基金的支持下，合成了一系列超级电容器活性材料，如MoS2纳米玫瑰花、六边形状β-Co(OH)2纳米片、Co3O4纳米片、Co9S8@Ni3S2超薄纳米片、Co3S4/NiS纳米片、核壳PPy/Ni3S2@MoS2纳米线、一维MnO2@NiMoO4核-壳异质纳米棒等。对其电化学性能进行了研究，制备出活性材料表现出较高的比电容和良好的循环稳定性等超级电容器性能。. 本项目从2014年1月开始进行，到2016年12月结束，历时3年，共发表论文12篇。这些论文的总影响因子之和为43.91。全都注明国家自然科学基金资助，并标注资助号。