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《手性金團(tuán)簇和CdSe量子點(diǎn)的合成及光學(xué)性質(zhì)調(diào)控》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào):O648學(xué)校代碼:10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào):544.7密級(jí):公開(kāi)工學(xué)博士學(xué)位論文手性金團(tuán)簇和CdSe量子點(diǎn)的合成及光學(xué)性質(zhì)調(diào)控博士研究生:石林導(dǎo)師:唐智勇教授副導(dǎo)師:劉紹琴教授申請(qǐng)學(xué)位:工學(xué)博士學(xué)科:材料物理與化學(xué)所在單位:材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期:2018年06月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:O648U.D.C:544.7DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringSYNTHESISOFCHIRALGOLDCLUSTERSANDCdSeQUANTUMDOTSANDMANIPULATIONOFT
2、HEIROPTICALPROPERTIESCandidate:LinShiSupervisor:Prof.ZhiyongTangVice-Supervisor:Prof.ShaoqinLiuAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofEngineeringSpeciality:MaterialsPhysicsandChemistrySchoolofMaterialsScienceandAffiliation:EngineeringDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteo
3、fTechnology摘要摘要手性金團(tuán)簇和量子點(diǎn)在可見(jiàn)光波段具有優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì),在偏振控制、負(fù)折射率、手性傳感和基于圓偏振熒光(circularlypolarizedluminescence,CPL)的新型顯示器件等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用前景。目前仍然存在旋光性較弱、光學(xué)性質(zhì)調(diào)控手段較少且調(diào)控機(jī)制不明確、具有CPL性質(zhì)的樣品稀缺等問(wèn)題,因此研究對(duì)其行之有效的光學(xué)性質(zhì)調(diào)控方法具有重要意義。手性金團(tuán)簇和量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)由表面手性配體和無(wú)機(jī)內(nèi)核共同決定。本論文在制備了兩種新型手性金團(tuán)簇的基礎(chǔ)上,采用自組裝的方法控制手性金團(tuán)簇分子間作用力,研究表面手性配體相互作用對(duì)其光學(xué)性質(zhì)的影響。利用殼層包覆改變手
4、性CdSe量子點(diǎn)的無(wú)機(jī)內(nèi)核組成,研究無(wú)機(jī)內(nèi)核組成與其光學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系。采用直接合成法制備了兩種新型手性金團(tuán)簇,并對(duì)其光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。通過(guò)在手性配體(R)/(S)-(+)/(-)-2,2’-雙(二苯基膦)-1,1’-聯(lián)萘((R)/(S)-(+)/(-)-2,2’-bis(diphosphino)-1,1’-binaphthyl,(R)/(S)-BINAP)中苯環(huán)對(duì)位引入甲基,形成(R)/(S)-(+)/(-)-2,2’-雙(二-對(duì)甲苯基膦)-1,1’-聯(lián)萘((R)/(S)-(+)/(-)-2,2’-bis(di-p-tolylphosphino)-1,1’-binaphthyl,(R
5、)/(S)-Tol-BINAP),增加配體化學(xué)位阻,改變金團(tuán)簇的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué),實(shí)現(xiàn)了對(duì)金團(tuán)簇尺寸的控制,成功地制備并解析了兩種手性金團(tuán)簇的單晶結(jié)構(gòu),Au3[(R)-Tol-BINAP]3Cl和Au3[(S)-Tol-BINAP]3Cl團(tuán)簇。手性金團(tuán)簇在220~450nm波段內(nèi)具有圓二色性(circulardichroism,CD),在366nm處的吸收各向異性因子高達(dá)7×10-3,是手性金團(tuán)簇已有報(bào)道中的最高值。單晶結(jié)構(gòu)分析表明金團(tuán)簇的手性主要來(lái)源于表面配體。結(jié)合含時(shí)間密度泛函理論(time-dependentdensityfunctionaltheory,TDDFT)計(jì)算分析發(fā)現(xiàn),手性金
6、團(tuán)簇的CD信號(hào)所對(duì)應(yīng)的激發(fā)態(tài)躍遷主要?dú)w屬為金屬內(nèi)核到配體的電荷轉(zhuǎn)移(metal-to-ligandchargetransfer,MLCT)和配體到配體的電荷轉(zhuǎn)移(ligand-to-ligandchargetransfer,LLCT)。利用自組裝調(diào)控團(tuán)簇分子間相互作用,研究團(tuán)簇表面配體間的相互作用對(duì)光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控行為。通過(guò)加入不良溶劑誘導(dǎo)Au3[(R)-Tol-BINAP]3Cl和Au3[(S)-Tol-BINAP]3Cl團(tuán)簇自組裝,隨著不良溶劑體積分?jǐn)?shù)的增加,團(tuán)簇的CD信號(hào)逐漸紅移并增強(qiáng),開(kāi)始發(fā)光并具有CPL性質(zhì)。通過(guò)控制不良溶劑的體積分?jǐn)?shù),成功地將手性金團(tuán)簇組裝成高度有序、體心立方排
7、列的納米立方塊,其CD各向異性因子高達(dá)8.6×10-3,CPL各向異性因子高達(dá)7×10-3。對(duì)納米立方塊手性金團(tuán)簇組裝體的結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),金團(tuán)簇的排列方式與其單晶體結(jié)構(gòu)一致。I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文手性金團(tuán)簇組裝前后光學(xué)性質(zhì)變化的根本原因在于分子間形成強(qiáng)CH/π相互作用力,表面配體分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限,并形成了手性排列結(jié)構(gòu)。采用殼層包覆對(duì)手性CdSe量子點(diǎn)的無(wú)機(jī)內(nèi)核組成進(jìn)行調(diào)控,研究了無(wú)機(jī)內(nèi)核組成對(duì)其光學(xué)性質(zhì)的影響。首先采用升溫法合