液相单根分散石墨烯纳米带的化学合成与光物理性质

编号：CPJS06377

篇名：液相单根分散石墨烯纳米带的化学合成与光物理性质

作者：陆国林 黄晓宇

关键词： 石墨烯纳米带 聚合物功能化 液相分散 超分子自组装 光物理性质

机构： 中国科学院上海有机化学研究所

摘要： 结构精确的石墨烯纳米带(GNRs)因具有独特的光、电、磁等物理性能,吸引了化学、物理、材料科学等领域研究人员的广泛关注。由于GNRs间强的π-π相互作用使得GNRs在溶液中难以分散,严重阻碍了其液相物化性能的研究和光电器件的制备。因此,实现GNRs在液相中的分散,特别是单根分散,是研究GNRs液相物化性质及其光电器件制备需首要解决的关键问题。上海交通大学麦亦勇团队在可液相分散的GNRs化学合成方面展开了研究,在纳米带的聚合物功能化、液相分散、超分子自组装,光热转化等方面取得了突破性的进展。近期,该团队通过在纳米带边缘引入大尺寸的类三蝶烯刚性基团,通过其大于石墨层间距(约0.34nm)的分子尺寸极大地减弱了GNRs主干之间π-π相互作用,实现了GNRs在常用溶剂中的高质量浓度(5mg/mL)分散,同时实现了GNRs在低质量浓度(小于0.1mg/mL)下的单根分散,并用超快光谱和二维电子谱等研究了单根分散纳米带在液相中的光物理性质。这一突破性成果为研究单根石墨烯纳米带的液相物理性质及其潜在应用探索开辟了道路。