中國學者首次合成螺旋手性碳奈米管片段
記者從中國科學技術大學獲悉，該校杜平武教授課題組首次合成了螺旋手性碳奈米管片段，並對其強圓偏振發光性質進行了深入研究，該成果日前發表在國際著名學術期刊《德國應用化學》上。
由於其突出的機械、電學以及光學性質, 碳奈米管材料在奈米科技和電子學領域中扮演著非常重要的角色。然而，傳統的製備方法難以控制碳奈米管的生長，只能得到金屬奈米管和半導體奈米管的隨機混合物。利用有機化學自下而上的合成方法是製備高純度碳奈米管的理想策略之一。管狀非平面共軛大環化合物因其大的π體系、確定的尺寸和形狀而受到越來越多的關注。由於不存在鏈端效應且具有高的對稱性和應變能，π共軛大環化合物表現出卓越的光電學效能，在有機光電領域的應用方面顯示出巨大的潛力。特別是具有大的不對稱因子和高pl量子產率的手性共軛大環化合物，是手性光學應用的理想選擇。但迄今為止，合成具有特定尺寸和直徑的全π共軛手性奈米管片段仍然是乙個巨大的挑戰。
科研人員基於前期在碳奈米管新結構合成和光物理性質方面的系列工作，巧妙地利用蒽作為多環芳烴構築單元，首次合成了螺旋手性碳奈米管片段。隨後通過紫外可見、螢光、nmr, 圓二色性和圓偏振發光（cpl）光譜，結合理論計算研究了其光物理性質，與平面蒽單體相比，該手性π共軛大環在吸收光譜和發射光譜中均顯示出顯著的紅移，並且顯示出極強的圓偏振發光，比目前報道的最好的cpl活性材料提高了100倍以上。
這一成果實現了合成新型螺旋手性管狀共軛材料，並為設計製備高cpl活性材料和利用其做模板製備單一手性碳奈米管提供了新思路。
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