有机染料纳米晶粒可控激光制备技术的若干关键问题研究

将表面活性剂引入到在水溶液里通过激光消融制备有机染料――金属酞菁化合物纳米晶体颗粒的方法中，其双亲结构将大大降低纳米晶体颗粒的表面自由能及其所受到的长程疏水作用力，从而可使制备效率和可控制性得到提高。表面活性剂的种类及其浓度，激光波长、脉冲的能量、重复频率、脉冲宽度，消融时长和制备所得纳米晶粒的尺寸和晶型间的相互关系将通过实验得到，并利用有机物分子间及其和水分子间的相互作用力关系，通过激光消融的光热机理，在理论上得以论证实验结果，从而可得到较为完善的尺寸及晶型可控制的金属酞菁化合物纳米晶粒的制备技术。通过本项目的实施，为进一步应用金属酞菁化合物纳米晶粒打下基础，如在太阳能电池上的应用，从而推动对纳米材料的研究从无机领域拓展到有机领域。

提出并研究了一种可控的有机染料纳米晶粒的制备方法，即将表面活性剂引入到在水溶液里通过激光消融制备有机染料――金属酞菁化合物纳米晶体颗粒的可控制备方法。主要研究了表面活性剂的种类及其浓度，激光脉冲的能量、重复频率、脉冲宽度，消融时长，溶液温度和制备所得纳米晶粒的尺寸和晶型间的相互关系，其中包括：通过控制激光脉冲的能量密度制备得到不同直径大小的酞菁氧钒（VOPc）纳米颗粒；通过控制表面活性剂的浓度分别制备得到了相I和相II型VOPc纳米颗粒；通过调节表面活性剂的浓度和溶液温度可有效控制制备有机染料纳米颗粒的效率；在理论上进一步推导并完善了激光对有机分子的消融机理。并开展了对制备所得有机染料纳米晶体颗粒薄膜的光伏特性研究。本课题的成果对实现可控有机染料纳米晶粒的制备提供了比较完整的科学依据和强有力的技术支撑。