一种有机一维全光波长光学纳米线的制备方法与流程

本发明涉及一种一维全光波长光学纳米线的制备方法。

背景技术：

随着通信技术的迅速发展,人们对生产光子学期间产生了很大的需求，光子学器件具有电子学器件无法比拟的高速、高带宽和低能耗等优点，在光信息处理和光子学计算中扮演着非常重要的角色。有机材料、聚合物和无机半导体等传统的介质材料，常用来制备光子学器件，但是这些器件存在能带发光的限制，单一发光的一维纳米线限制了信息的传播，因此制备全光发射的一维纳米线的制备至关重要。

有机分子的结构可控性，可裁剪性可以用于制备一维全光纳米线，并且有机分子形成的低维结构，它可以有效的降低光信号在传播过程中光损失，这在未来的集成光路方面具有重要的应用前景。目前的制备的一维纳米线，还没有通过设计结构控制荧光颜色的有机小分子使一维纳米线表现全光波长的荧光。因此，亟待寻找一系列有机分子可以自组装来制备有机一维全光波长光学性质材料。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种一维全光波长光学纳米线的制备方法，选用有机分子来制备，利用有机分子在液相中的自组装过程，有机分子晶核聚集从而得到一维全光波长光学纳米线。

本发明通过如下技术方案实现：

1.一种制备一维全光波长光学纳米线的方法，所述方法包括如下步骤：

1）将有机分子溶解于良溶剂中，超声，得到有机分子的良溶液；

2）将基地置于一个高于反溶剂液面的物体上的烧杯中，避免有机分子的浪溶液与反溶剂直接接触；

3）取上述步骤1）所述的有机分子的良溶液，滴到基地上，并立即用保鲜膜密封烧杯，等待基地上的溶液完全挥发，得到有机一维发光纳米线；

4）通过光学平台对上述步骤3）的材料进行光学性能测试。

2.根据权利要求1所述的制备方法，步骤1）所用的具有光学性质响应的有机分子;其他具有光学性质性质的分子体系均在本专利的保护范围内。

3.根据权利要求1所述的制备方法，步骤3）中，有机分子在静置自组装过程中形成直径为微米尺度的纳米材料。

4.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述良溶剂和反溶剂剂；优选地，所述良溶剂选自丙酮、四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷等；优选地，所述反剂选自丙酮、四氢呋喃、DMF、环己烷地，所述有机分子摩尔浓度为0.001-50毫摩尔每升。

5.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，步骤1）中，超声时间不大于5分钟；有机分子在烧杯中，自组装形成直径为纳米或微米尺度的单晶一维结构。

6.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所用基片为各种常用的基片，如玻璃基片、石英基片、硅基片或导电玻璃基片。

7.权利要求1的方法制备获得的有机低维光学性质材料。

本发明涉及的构筑方法具有以下积极有益的效果：

1.填补了系列有机小分子的制备一维全光波长光学纳米线的空白;

2.提供了一种制备一维全光波长光学纳米线的方法，该方法成本低廉，方法简单，对环境友好，可以大量制备;

3.制备的一维全光波长光学纳米线降低的光信号的传播损失;

4.这种技术在光子器件的制备方面具有巨大的应用价值。

附图说明

图1 摘要附图。

图2 化合物分子A的结构式。

图3 化合物分子B的结构式。

图4 化合物分子C的结构式。

图5 化合物分子D的结构式。

图6按实施例1制备的一维有机微米棒的荧光显微镜照片和扫描电子显微镜照片，标尺为10μm，插图标尺为10μm。

图7按实施例2制备的一维有机微米棒的荧光电子显微镜照片和扫描电子显微镜照片，标尺为10μm，插图标尺为10μm。

图8按实施例3制备的一维有机微米棒的荧光电子显微镜照片和扫描电子显微镜照片，标尺为10μm，插图标尺为5μm。

图9按实施例5制备的二维有机微米片的荧光电子显微镜照片和扫描电子显微镜照片，标尺为10μm，插图标尺为3μm。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本领域技术人员理解，本发明并不限于以下实施例，任何在本发明基础上作出的改进和变化都在本发明的保护范围之内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、一维有机微米棒的制备

配置浓度为0.05 mM的分子A的溶液，溶剂为丙酮溶液；在一个100 mL的大烧杯中加入10 mL 丙酮，接着放入一个块状物体并使其露出液面约0.5厘米，然后在上面放置一片玻璃片基底并将大烧杯密封；用注射器吸取0.05 mM的溶液A快速滴在玻璃基底上；玻璃基底上的溶剂慢慢挥发，分子A在液相中逐渐聚集并自组装；在整个过程中，由于烧杯中加入了大量的溶剂，所以在整个烧杯中形成对溶剂气氛，当溶剂的挥发在密闭烧杯中达到饱和时，挥发速度变慢，由此控制基底上混合溶剂的挥发速度；经过5~6小时的自组装过程，最终可以得到大量具有规整形貌的一维微米棒。

图6为上述方法制备得到的一维有机微米棒的的荧光显微镜照片和扫描电子显微镜照片，由该图所知该方法可以得到表面光滑的一维有机微米结构。

实施例2、一维有机微米棒的制备

配置浓度为0.05 mM的分子B的溶液，溶剂为丙酮溶液；在一个100 mL的大烧杯中加入10 mL 丙酮，接着放入一个块状物体并使其露出液面约0.5厘米，然后在上面放置一片玻璃片基底并将大烧杯密封；用注射器吸取0.05 mM的溶液B快速滴在玻璃基底上，玻璃基底上的溶剂慢慢挥发，分子B在液相中逐渐聚集并自组装；在整个过程中，由于烧杯中加入了大量的溶剂，所以在整个烧杯中形成对溶剂气氛，当溶剂的挥发在密闭烧杯中达到饱和时，挥发速度变慢，由此控制基底上混合溶剂的挥发速度；经过5~6小时的自组装过程，最终可以得到大量具有规整形貌的一维微米棒。

图7为上述方法制备得到的一维有机微米棒的的荧光显微镜照片和扫描电子显微镜照片，由该图所知该方法可以得到表面光滑的一维有机微米结构。

实施例3、一维有机微米棒的制备

配置浓度为0.05 mM的分子C的溶液，溶剂为丙酮溶液；在一个100 mL的大烧杯中加入10 mL 丙酮，接着放入一个块状物体并使其露出液面约0.5厘米，然后在上面放置一片玻璃片基底并将大烧杯密封；用注射器吸取0.05 mM的溶液C快速滴在玻璃基底上。玻璃基底上的溶剂慢慢挥发，分子C在液相中逐渐聚集并自组装；在整个过程中，由于烧杯中加入了大量的溶剂，所以在整个烧杯中形成对溶剂气氛，当溶剂的挥发在密闭烧杯中达到饱和时，挥发速度变慢，由此控制基底上混合溶剂的挥发速度；经过5~6小时的自组装过程，最终可以得到大量具有规整形貌的一维微米棒。

图8为上述方法制备得到的一维有机微米棒的的荧光显微镜照片和扫描电子显微镜照片，由该图所知该方法可以得到表面光滑的一维有机微米结构。

实施例4、一维有机微米棒的制备

配置浓度为0.05 mM的分子D的溶液，溶剂为丙酮溶液；在一个100 mL的大烧杯中加入10 mL 丙酮，接着放入一个块状物体并使其露出液面约0.5厘米，然后在上面放置一片玻璃片基底并将大烧杯密封，用注射器吸取0.05 mM的溶液D快速滴在玻璃基底上，玻璃基底上的溶剂慢慢挥发，分子D在液相中逐渐聚集并自组装；在整个过程中，由于烧杯中加入了大量的溶剂，所以在整个烧杯中形成对溶剂气氛，当溶剂的挥发在密闭烧杯中达到饱和时，挥发速度变慢，由此控制基底上混合溶剂的挥发速度；经过5~6小时的自组装过程，最终可以得到大量具有规整形貌的一维微米棒。

图9为上述方法制备得到的一维有机微米棒的的荧光显微镜照片和扫描电子显微镜照片，由该图所知该方法可以得到表面光滑的一维有机微米结构。