从近红外光宏环探测器和富勒伦组装的半导体超分子有机框架

科学领域:

• 超分子化学
• 材料科学
• 有机电子

背景情况:

• 开发具有可调节电子特性的新功能材料至关重要.
• 富勒和四富勒 (TTF) 衍生物是有机电子的关键组成部分.
• 没有金属的超分子系统在成本和环境影响方面具有优势.

研究的目的:

• 设计和合成一个新的扩展型四甲 (exTTF) - 氨酸支架.
• 研究这种支架与C60和C70富勒烯的自组合到3D超分子有机框架 (SOF).
• 评估由此产生的SOF的电导和电荷传递特性.

主要方法:

• 合成 exTTF - 氨酸支架 (化合物2).
• 用C60和C70自组装脚手架2以形成SOF.
• 在298K的电导度测量
• 暂时吸收光谱用于研究电荷转移状态.

主要成果:

• 成功合成了一种新的exTTF-氨酸基架 (2),作为C60和C70的受体.
• 通过自组装形成了具有Peapod样结构的3D SOF.
• 基于C70的SOF表现出最高的电导率 (1.3 × 10^-8 S cm^-1),明显高于原始支架 (5.9 × 10^-11 S cm^-1).
• 暂时吸收光谱证实了电荷转移状态 (2δ+/C60δ-和2δ+/C70δ-) 而不是完全分离的离子状态的形成.

结论:

• 在 exTTF-基架上,可以通过富勒形成可调节的,无金属的 SOF.
• 补充几何和富勒的选择对导电性质产生了重大影响.
• 基于C70的SOF所观察到的导电性与其他TTF/富勒烯材料具有竞争力,这表明有效的远程电荷传输.