星状分子之奈米结构探讨.PDF

4.8 星狀分子之奈米結構探討 55 文獻中指出，籠狀結構的矽氧烷 (RSiO ) (T )本身具有高結晶 1.5 8 8 性(crystalline) ，可以形成大小約為 1.5 nm的六方體系結晶體 56(hexagonal crystal structure ，又可視為rhombohedral菱形) ，內部 Si-Si 原子間的直徑約為 0.54 nm 。一般取代基為烷基(alkyl)的矽氧烷 (T8) ， 中心的籠狀結構可視為一個球體 ，八個角落上的取代基環繞著球體中 心，並使得POSS 分子分散在六方平面上形成六方體系結晶體(Fig. 4.51) 。 基於POSS結構即具有奈米尺寸的特性 ，本章節將進一步地利用 廣角 X 光繞射儀(Wide Angle X-ray Diffraction ，WAXD)及掃描式電子 顯微鏡 (Scanning Electron Microscopy ，SEM) ，來分析星狀發光材料 POSS 1 ~ POSS 3 之結晶形態及粒子大小。 Fig . 4.51 Schematic of hexagonally packed POSS molecules 77 4.8.1廣角 X 光繞射儀 (Wide Angle X-ray Diffraction ，WAXD) 當 X-ray( λ= 1.54 Å)經過結晶性的分子時，對於分子中有規則 排列的晶格平面會產生繞射的現象。經由繞射角(2 θ的大小與強) 度，可以分析其晶格的種類及大小。WAXD的理論基礎為布拉格 (Bragg)定律，公式如下： 2dsin θ = n λ 其中： 2 θ：繞射角 ｄ：繞射晶格平面間距 λ：Ｘ-ray波長(1.54 Å) 本研究所採用的POSS其角落上8個取代基皆為 -OSi(CH ) H 。由 3 2 Fig. 4.52 WAXD的 2 θ可以算出POSS的結晶形態，並將數據整理於 Table 4.13中。 Table 4.13 POSS之六方體系結晶體49 2 θ(deg) d-spacing(Å) Hkl Intensity* 8.0 11.04 101 VS 10.7 8.25 110 M 18.7 4.74 113 M 24.2 43.68 312 M * VS,very strong;M,middle 所求出的面距 (d-spacing)代入六方晶體之面距公式(式1) 即可求， 出POSS 六方晶體結構之a = 16.5 Å ，c = 17.4 Å 。 78 進一步地，我們將接上發光單體的星狀發光材料POSS 1~POSS 3 與單純的POSS做比較 (Fig. 4.52及 Fig. 4.53) 。結果發現，接上有機 發光單體後 ，其WAXD圖譜只有於 7.3 deg附近有繞射峰 ，其餘的繞 射峰因有機發光分子的導入而趨向非晶相 (