[發明專利]一種制備金屬-四氰基對苯醌二甲烷納米線的方法

無效

• 申請號: 200610089614.7
• 申請日: 2006-07-06
• 公開（公告）號: CN101100737A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 劉輝彪;李玉良
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C23C10/28
• 分類號: C23C10/28
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及制備金屬-四氰基對苯醌二甲烷納米線的方法。

背景技術

金屬一四氰基對苯醌二甲烷是一種電荷轉移型金屬有機配合物，是一類廣受關注的有機功能材料，其本身有許多獨特的光學、電學性質，Ag(TCNQ)和Cu(TCNQ)即是這類化合物的典型代表。自1979年美國Potember等首先發現了CuTCNQ(四氰基對苯醌二甲烷銅)有機簿膜具有受電流控制的電開關特性以來(Potember，R.S；Poehler，T.；Cowan，D.Appl.Phys.Lett.1979，34，405)，有關CuTCNQ及AgTCNQ(四氰基對苯醌二甲烷銀)等陰離子基過渡金屬鹽有機簿膜的光存儲特性、光電開關特性、以及某些氣敏特性的研究結果不斷見諸報道(Potember，R.S；Poehler，T.；Cowan，D.Synth?Metal，1982，4，371；Kamitsos?E?I?J?Chem?Phys，1983，79，477；Sugimura?H?Chem?Express?1986，1，259；顧寧，沈浩瀛，物理化學學報，1994，10，5040)，引起人們極大的興趣。利用CuTCNQ、AgTCNQ作為光記錄介質已進入商用試驗階段，顯示出它們巨大的應用前景。此外，通過自蝕生長或熱固相反應制備，特別是在已加工制造出器件結構中“組裝”這類光電開關功能材料，也顯示出巨大的應用前景。

盡管目前有許多制備CuTCNQ和AgTCNQ的方法(Kamna，M.M.；Graham，T.M.；Love，J.C.；Weiss，P.S.Surf.Sci?1998，419，12；Wei，Y.Supramol.Sci.1998，5，723；Jerome，D.；Schulz，H.J.；Adv?Phys.2002，51，293；Neufeld，A.K.；Madsen，I.；Bond，A.M.；Hogan，C.F.Chem.Mater.2003，15，3573)，如自蝕生長法(Potember，R.S；Poehler，T.J.Appl.Phys.Lett.1979，34，405)，電化學氧化還原法(Heintz，R.A.；Zhao，H.；Ouyang，X.；Grandinetti，G.；Cowen，J.；Dunbar，K.R.；Inorg.Chem.1999，38，144)，熱固相反應法(Sun，S.Q.；Wu，P.J.；Zhu，D.B.Solid?state?Commun.1996，99，237)。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備金屬-四氰基對苯醌二甲烷的方法。

本發明所提供的制備金屬-四氰基對苯醌二甲烷的方法，是將裝有TCNQ粉末和金屬基片的石英管放置于管式爐中，沿TCNQ粉末到金屬基片的方向持續通入保護氣，然后，加熱管式爐到120-150℃，冷卻后在金屬基片上得到金屬-四氰基對苯醌二甲烷納米線薄膜。

其中，金屬優選為銅或銀。在本發明中，金屬基片為金屬銅片、金屬銀片，或者，是具有金屬銀表面或金屬銅表面的任意基片，如硅片或玻璃片等。金屬基片在使用前用細砂紙打磨后在丙酮中超聲洗滌，然后依次用稀鹽酸、去離子水和乙醇超聲洗滌，晾干后使用。

在制備過程中，TCNQ粉末和金屬基片的間隔距離為5厘米。常用保護氣為氬氣、氮氣等惰性氣體，保護氣的流速為40立方厘米每分鐘。

本發明采用有機氣固相反應的方法合成了大面積的有機電荷轉移鹽的納米線陣列，方法簡單，材料來源廣泛；所得納米線陣列具有優良的場發射性能，開啟電壓分別為2.58Vμm^-1(AgTCNQ納米線陣列)和3.13Vμm^-1(CuTCNQ納米線陣列)，可以廣泛應用于在場效應晶體管、場發射、太陽能電池、電開關、傳感器、儲氫等方面。

附圖說明

圖1為在銀片上生長的AgTCNQ納米線薄膜的外觀圖；

圖2A、圖2B為AgTCNQ納米線的SEM圖；

圖3為在銅片上生長的CuTCNQ納米線薄膜的外觀圖；

圖4A、圖4B為CuTCNQ納米線的SEM圖；

圖5為AgTCNQ納米線的場發射J-E曲線，插圖為對應的FN圖；

圖6為CuTCNQ納米線的場發射J-E曲線，插圖為對應的FN圖；

圖7A為硅(100)基底上所得的AgTCNQ納米線的掃描電鏡圖(SEM)；

圖7B為在玻璃基底上所得的AgTCNQ的掃描電鏡圖(SEM)；

圖8A為硅(100)基底上所得的CuTCNQ納米線的掃描電鏡圖(SEM)；