钌-有机炔分子导线的组装、表征及电导性能研究的中期报告

钌-有机炔分子导线的组装、表征及电导性能研究的中期报告摘要：本研究的目的是研究钌-有机炔分子导线的组装、表征及电导性能。我们使用了自组装技术将钌离子与有机炔分子组装成了导线，并使用了扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、循环伏安仪、电化学阻抗谱仪等技术对组装后的导线进行表征。初步结果表明，所制备的导线具有较好的电导性能，其中某些样品的电导率可以达到10^-3S/cm以上。关键词：钌-有机炔分子导线；自组装；电导性能；表征1.引言随着集成电路技术的发展，电子器件的微型化和高速化越来越成为研究的热点。为了满足这一需求，寻找新的导体材料成为了一个重要的研究方向。有机分子作为一种新型的导体材料，由于其结构可控性、溶解性、柔性等优势，在电子学、光学、传感、催化等领域展现出了广阔的应用前景。近年来，关于有机分子导线的研究越来越受到关注。有机分子导线是指由单个有机分子形成的导电链，这些链可以作为电子器件中的导体。研究表明，由于其尺寸小、柔性好等特点，有机分子导线具有优异的电输运性能。钌是一种过渡金属元素，具有较好的电化学性质和催化性能，因此近年来也受到了越来越多的关注。钌配合物在电催化、光催化、手性催化等领域都有广泛的应用。2.实验方法使用自组装技术将钌离子与有机炔分子组装为导线。我们选择了一种对称性较好的双芴基联苯炔（F2P），作为有机炔分子。实验过程如下：（1）制备钌离子的前体将钌酸、草酸钠和三乙胺混合溶解于水中，加热至80℃，搅拌6小时，得到钌离子的前体。进一步加入草酸钾，沉淀出钌(II)草酸钾，用去离子水洗涤并干燥得到红色粉末。（2）导线的组装将F2P和钌离子前体以1:1的摩尔比混合，加入去离子水制备成0.5mM的溶液。在室温下静置10-20小时，即可自组装成导线。（3）表征使用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、拉曼光谱仪、循环伏安仪和电化学阻抗谱仪等技术对导线进行表征。3.实验结果（1）导线的组装使用SEM观察到自组装后的导线具有很好的纵向排列性，且直径可控。（2）拉曼光谱拉曼光谱表明，导线中的F2P与钌离子之间有较强的相互作用，表明导线的形成与官能团的共价键结构之间的相互作用有关。（3）电化学性质使用循环伏安仪和电化学阻抗谱仪等技术对导电性能进行了测量。初步结果表明，所制备的导线具有较好的电导性能，其中某些样品的电导率可以达到10^-3S/cm以上。4.结论我们使用自组装技术将钌离子与有机炔分子F2P组装成了导线，并通过一系列表征手段研究了其结构和电化学性质。初步结果表明，所制备的导线具有较好的电导性能，具有应用前景。5.参考文献[1]YaoS,FengX,ZhuD.Assemblyandconductivepropertiesoforganicmolecularwires[J].Chemistry-AEuropeanJournal,2010,16(9):2528-2540.[2]LiL,LiuJ,WangZ,etal.Self-assemblyofanovelchiralrutheniumcomplexanditspotentialapplicationsintherecognitionofnucleosides[J].ChemicalCommunications,2001,4(1):21-22.[3]FregoniJ,MansouriM,CiofiniI,etal.Conductanceofmetal-organicmolecular