[00112429]包含过渡金属配合物的两亲性嵌段共聚物在气/液界面的组装

一、课题来源与背景 课题的计划来源于国家自然科学基金青年基金《包含过渡金属配合物的两亲性嵌段共聚物在气/液界面的组装》（20903049）,属于新材料领域。 d6金属过渡配合物具有独特的d6亚层电子结构,电子能级异常丰富,具有良好的发光特性,而两亲性嵌段共聚物通过自组装可形成形貌规整、结构特性新颖的纳米结构聚集体,但目前有关d6过渡金属配合物和两亲性嵌段共聚物在界面组装研究却很少有文献报道,但开展这方面的研究也具有重要的意义。通过化学反应把d6过渡金属配合物以络合或化学键的形式内插在两亲性嵌段共聚物的疏水嵌段链或亲水嵌段链中,最大限度地保证了发光物质均匀地分布在形成周期性排列结构的两亲性共聚物的微相中,通过在气/液上的组装行为,使这类界面组装体获得新的结构和性能。研究LB膜的各种光谱性质的改变,探索两亲嵌段共聚物在气/液界面上的组装行为,观察不同的物质材料参数和实验条件参数对共聚物界面组装机理及规律性的影响。拓展了界面分子组装的研究领域,对研究和探索新的界面超分子组装提供了新的思路和方法。 二、技术原理及性能指标 首先,设计并合成具有较高发光特性的过渡金属配合物, 通过化学反应修饰到嵌段共聚物的疏水或亲水侧链基团上;研究包含过渡金属配合物的两亲性嵌段共聚物在气/液界面所形成的纳米聚集体结构,系统地考察物质材料参数（包括共聚物的内在本质性质、嵌段组分含量的比例大小、铺展在界面上的物质的量）和实验控制参数（包括温度、压缩速度、膜沉积速度、底液的浓度）对复合结构形成的影响。研究新型嵌段共聚物LB膜的各种光学特性, 探索共聚物在气/液界面上的组装行为,观察不同的物质材料参数和实验条件参数对共聚物界面组装机理及规律性的影响。 探索研究以新型包含过渡金属配合物的两亲性嵌段共聚物为主体的界面超分子合成和组装,研究不同条件下其组装的规律性,为新型功能性纳米材料的合成积累经验。尝试在界面上组装出特定结构和形貌的包含过渡金属配合物的嵌段共聚物的功能性薄膜,并希望在发光器件单元、分子传感器检测等实际的应用中发挥作用。 三、技术的创造性与先进性 首次进行包含d6过渡金属配合物的两亲性嵌段共聚物的界面组装,通过光谱性质的改变,探索两亲性嵌段共聚物在气/液界面上的组装行为,观察不同的物质材料参数和实验条件参数对共聚物界面组装机理及规律性的影响。该工作在发光材料领域广受关注,在国内外属于前沿性和引领性工作。 四、技术的成熟程度、适用范围和安全性 包含具有发光特性d6过渡金属配合物的两亲性嵌段共聚物的组装,已经有不少的文献报道。但从我们所掌握的知识和文献检索、调研中看,到目前为止绝大多数的研究都集中在体相里的组装,而在气/液界面上所形成的结构和形貌的研究则很少有文献涉及。这里我们把d6过渡金属配合物引入到两亲性嵌段共聚物的界面组装中来,拓展了界面分子组装的研究领域,对研究和探索新的界面超分子组装提供了新的思路和方法。 本项目自2010年开始,我们把具有光学活性的过渡金属配合物引入到薄膜中来,形成具有特定功能的LB膜,这在电致发光材料、分子开关、分子传感器、分子非线性元件等领域都有着重要的应用价值,可以认为是当前在众多发光材料里安全性和可靠性最好的的发光材料之一,在众多领域均具有重要应用前景。 五、应用情况及存在的问题 包含过渡金属配合物的聚合物在电致发光材料、分子开关、分子传感器、分子非线性元件等领域都有着重要的应用价值。本项目依据计划,设计合成了新型过渡金属配合物并接枝于聚合物侧链上,开展了聚合物各种光谱特性及在气液界面结构与形貌的研究。在本项目研究的过程中,如对不同含量过渡金属配合物接枝到聚合物上进行有效的调控,将为设计合成更加丰富的界面组装体提供理论基础。此外,在界面组装过程中新出现的实验现象,在已有工作的基础上,我们尚有许多工作要做 六、历年获奖情况 无。