有机配体修饰纳米Al2O3的合成及性质研究.pdfVIP

维普资讯 Vo1．25 高 等 学校 化 学 学 报 NO．10 2004年 10月 CHEMICALJOURNAL0FCHINESEUNIVERSITIES 1796～ 1798 有机配体修饰纳米Al2o3的合成及性质研究 夏江滨 ，杨 红 ，李富友 ，黄春辉h (1．北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室，北京 100871； 2．复旦大学先进材料研究院，上海 200433) 摘要 合成了以 一二酮配体 3一甲基一l一苯基一4一(十八烷基酰基)吡唑啉酮一5(PMOP)修饰的Al20。纳米粒子． 并用 IR、uV光谱、NMR和荧光光谱等手段进行了表征．修饰后的Al()。纳米粒子能溶于氯仿、乙醇和甲 苯等常见有机溶剂，并有较强的蓝色荧光．表明在一些无机纳米粒子的表面键合上有机配体后，可以产生新 的光物理性质．修饰后的Al0。纳米粒子还可作为支架材料用于准固态染料敏化纳米晶太阳能电池中． 关键词 纳米A10。；有机配体修饰；染料敏化电池 中图分类号 O614 文献标识码 A 文章编号 0251—0790(2004)10—1796—03 无机纳米粒子因其极小的尺寸而呈现出显著不同于体相材料的特殊性质，在光、电、磁和催化等 领域具有广阔的应用前景[】]．目前人们对本身具有光物理和光化学性质的纳米粒子(如CdS[引，ZnO[。] 等)进行了广泛研究，而对一些本身没有或者较少光物理性质的无机纳米材料 (如ZrO。，A1。O。等)的研 究却少见报道．在纳米粒子的合成中，为了控制粒径大小和防止粒子团聚，还开展了无机颗粒表面修 饰的研究[4]．然而无机纳米粒子的有机修饰并使其功能化的研究工作却并不多见，现有的一些工作主 要集中在金纳米粒子的研究[5]． 本文利用界面配位化学方法，将 二酮配体3一甲基一1一苯基一4一(十八酰基)吡唑啉酮一5(PMOP)键 合到纳米Al。O。颗粒上，并研究了其光物理和有机相溶性． 1 实验部分 1．1 试剂和表征方法 纳米级的Al。0。为Adrich公司产品(平均粒径为25rim)；4-叔丁基吡啶、碳酸丙烯酯(Pc)和十八 酰氯为Acros公司产品；3一甲基一1一苯基吡唑啉酮一5和其它试剂均为分析纯． HNMR图谱在BrukerARX一400型高分辨NMR谱仪上测得，Uv—Vis谱在Shimadazu3100Uv— VIS—NIR光谱仪上记录，IR谱在Bio—RadFTS一65上测试，稳态荧光在Edinburgh公司FS920型仪器 上测试，光源为美国Oriel公司太阳能模拟器，一 曲线由Keithly2400数字源表记录． I．3 PMOP及其修饰的纳米 ：o 的合成 在干燥三 口瓶中将7．0g(0．04mo1)1一苯基一3一甲基一吡唑啉酮一5溶于100mL经无水处理的1，4-二 氧六环中，加入9gCa(OH)2和 1gBa(0H)2粉末，滴加 15mL(O．04mo1)十八酰氯；搅拌回流2h 后，将反应混合物倾人 300mL0．5mol／L稀HC1中，抽滤，固体用乙醇一水重结晶2次，得浅粉色针状 晶体．产率65 ．HNMR(400MHz，CDC13)， ：7．26～7．84(5H，m，ArH)，2．73(2H，t，CH2)， 2．48(3H，S，CH3)，1，74(2H，m，CH2)，1．24～1．43[28H，m，(CH2)14]，0．88(3H，t，CH3)． 将纳米Al。0。均匀分散在无水乙醇中，再加入等摩尔的PM0P钠盐(将PMOP在乙醇溶剂中用化 学计量比的氢氧化钠中和)，超声30min，旋转蒸发除去乙醇．加入少许氯仿萃取，分出有机相，减压 旋转蒸发除去氯仿，固体用乙醇一水重结晶，即得到配体修饰的Al。0。． 收稿 日期：2003—11．25． 基金项 目：国家 “八六三 计划项目(批准号：2002AA302403)、国家自然科学基金(批准号和上海市科学技术委员会基 金 (批准号：03QB14006．0ZlBnm040和03DZ12031)资助． 联系人简介：李富友(1973年出生)，男，博士，副教授，从事光电