结构精细非平面碳纳米带的设计与合成

发布时间：2020-11-06 19:35

　　 纳米带作为一种新型的准一维纳米材料,因为它的尺寸效应,量子效应和界面效应等都具有独特的特性,所以它在光学、磁学和电学等方面有巨大的前景,受到科学家们的广泛的关注。石墨烯纳米带(GNRs)是石墨烯宽度限制到100 nm以下得到的准一维产物,它的特殊结构所带来的特殊边缘效应(如边缘构型、边缘混乱度以及不同的边缘处理等对其性质的影响)是其区别于石墨烯的最本质特征,也是其许多特殊性质的来源。GNRs继承了石墨烯的许多优异性能,并且克服了石墨烯零带隙这一缺点。因此相比于石墨烯,GNRs在电子学领域具有更大的潜在实用价值。稠环芳烃(PAHs)具有良好的电荷转移特性和可修饰的结构特征,这些特性使得它们在有机半导体器件有良好的应用前景。其作为有机光电材料的潜在的应用价值己经引起了人们极大的关注。作为PAHs中的一类重要物质,六苯并蔻有着有着巨大的研究价值。六苯并蔻有平面与曲面两种不同的类型。与平面六苯并蔻相比,扭曲六苯并蔻(c-HBC)及其衍生物的芳核是扭曲的,具有较强的自组装性能,c-HBC形成六边形有序柱状液晶相,叠层的同轴芳香核心可以充当电荷的通道,并且分子的外部可以表现为绝缘鞘。同时,这种非平面结构可以为富勒烯等具有凸形结构的物质产生很好的吻合,为富勒烯的分离提纯提供了途径。曲面六苯并蔻(c-HBC)是我们实验室的主要研究内容,在HBC的基础上进行纳米带的研究与合成是非常具有意义的。本文设计合成了一系列新颖的有机共轭稠环芳烃材料,研究了其结构与性能的关系。具体内容如下:(1)设计并合成了HBC二聚体,分别用两种方法合成了HBC有链二聚体和HBC无链二聚体。烷氧链的存在可以保证二聚体的溶解性,而无链二聚体是为了能够调节二聚体的溶解性以便得到其晶体结构,两者相辅相成,关系密切。(2)设计并合成了HBC低聚体,以HBC前体为基体,利用Suzuki偶联反应成功合成低聚体。通过光环化反应得到一系列的脱氢产物。这类低聚物可以达到原子精度可控,同时由于HBC前体处于纳米带的外围,使得可以不断变换的中间部分被保护起来。
【学位单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ127.11;TB383.1
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 石墨烯
        1.1.1 石墨烯简介
        1.1.2 石墨烯的性质
        1.1.3 石墨烯的制备
        1.1.4 石墨烯的应用
    1.2 石墨烯纳米带
        1.2.1 石墨烯纳米带简介
        1.2.2 石墨烯纳米带的性质
        1.2.3 石墨烯纳米带的合成方法
        1.2.4 石墨烯纳米带的研究进展
    1.3 稠环芳烃
        1.3.1 稠环芳烃的简介
        1.3.2 稠环芳烃的合成方法
        1.3.3 平面六苯并蔻
        1.3.4 曲面六苯并蔻（c-HBC）
    1.4 本论文的主要研究内容
第二章 HBC二聚体的合成与表征
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 中间体及目标产物的合成
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 结构表征
        2.3.2 其他表征
    2.4 本章小结
第三章 HBC低聚体的合成与表征
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 中间体及目标产物的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 结构表征
        3.3.2 其他表征
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李丽;杨合情;马军虎;贾殿赠;;图案化锥形氧化锌纳米带的原位热氧化法制备与发光性质[J];无机化学学报;2012年01期

2 马友美;杨小平;贾晓龙;国丽娟;;简易、可控制备硫化铅纳米带(英文)[J];应用化学;2012年05期

3 王彦敏;郝秀红;解辉;;单晶铋纳米带的制备与生长机制研究[J];山东交通学院学报;2012年04期

4 袁颂东;曹小艳;王小波;石彪;汪金方;;掺银二氧化钛纳米带的制备及其光催化性能研究[J];材料工程;2009年10期

5 黄岚;张宇;郭志睿;顾宁;;半胱氨酸诱导金纳米带室温合成[J];科学通报;2008年20期

6 卢会清;高红;张锷;张喜田;;铟掺杂的氧化锌纳米带的制备和发光特性[J];人工晶体学报;2008年02期

7 黄在银;;TiO_2纳米带的水热合成表征及光催化性能[J];广西民族学院学报(自然科学版);2005年04期

8 王积森,孙金全,鲍英,边秀房;氧化锰纳米带的合成研究[J];山东科技大学学报(自然科学版);2003年02期

9 王卫东;李龙龙;杨晨光;李明林;;单层二硫化钼纳米带弛豫性能的分子动力学研究[J];物理学报;2016年16期

10 ;金属铋纳米带二维金属表面态研究获进展[J];中国粉体工业;2014年04期

相关博士学位论文 前10条

1 陈文潮;六角晶格纳米带的磁性调控[D];南京大学;2017年

2 赵旭;金属基纳米材料的原子尺度设计及其电催化性能研究[D];中国科学技术大学;2018年

3 于进;二维材料及其纳米结构的力电磁耦合特性[D];南京航空航天大学;2015年

4 宋玉玲;硅纳米带及氟饱和氮化铝纳米带的第一性原理研究[D];陕西师范大学;2012年

5 王彦敏;氧化钛基纳米带的改性及应用研究[D];山东大学;2009年

6 朱峰;氧化镓准一维纳米材料制备、特性及应用的基础研究[D];上海交通大学;2006年

7 祁琰媛;一维三氧化钼纳米材料的合成、结构与性能研究[D];武汉理工大学;2007年

8 鲁娟;ⅤA-ⅥA族化合物的微结构控制与光催化性能研究[D];南京理工大学;2008年

9 侯德东;三种低维Ⅱ-Ⅵ簇化合物的光谱光电特性及静压下的特性变化研究[D];云南师范大学;2017年

10 贯佳;基于石墨烯纳米带和碳化硅纳米带的材料设计和计算研究[D];吉林大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 毕萌;结构精细非平面碳纳米带的设计与合成[D];上海师范大学;2018年

2 刘凌玲;氮掺杂石墨烯纳米带的电输运特性研究[D];电子科技大学;2018年

3 熊鹏宇;基于蓝磷的纳米器件电子输运机理与热电性质研究[D];湖南大学;2017年

4 陈从周;基于三种单链DNA tiles的可控纳米带自组装[D];华中科技大学;2016年

5 刘备;二氧化钛纳米带/线的制备及其光催化性能研究[D];湖北工业大学;2016年

6 赵本亮;薄层二硫化钼的电催化性能及FET器件研究[D];中国科学技术大学;2017年

7 卿前军;生物质石墨烯纳米带弹性声学声子输运和热导特性研究[D];中南林业科技大学;2017年

8 戴蓉蓉;二氧化钛纳米带及其复合材料的制备与性能研究[D];江苏大学;2017年

9 王喆;钼基锂离子电池负极材料的制备及其储锂性能的研究[D];华中科技大学;2016年

10 郑海彦;“V”型石墨烯纳米带热电性质的第一性原理研究[D];内蒙古大学;2017年

本文编号：2873573