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多壁碳納米管是由多層同軸類石墨圓柱面重疊包覆而成的碳納米管，由于其具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征及奇異多變的力學(xué)、電子和化學(xué)性能，因而在先進(jìn)光電功能材料和器件的研制中具有極高的應(yīng)用價(jià)值；但是研究人員目前所面對(duì)的挑戰(zhàn)主要在于這些多層碳材料在大多數(shù)有機(jī)極性溶劑和水相中很難溶解，這極大地限制了對(duì)這類碳材料研究和應(yīng)用的進(jìn)一步拓展。

在10月最新出版的國(guó)際化學(xué)知名學(xué)術(shù)期刊《歐洲化學(xué)》上，發(fā)表了我校校長(zhǎng)助理、“中-澳功能分子材料國(guó)際聯(lián)合研究中心”張弛教授研究組的研究成果“卟啉共價(jià)功能化多壁碳納米管的便捷制備及其增強(qiáng)的非線性光學(xué)性能”(Chemistry - A European Journal, 2013, 19(42), 14159-14170)。該研究組首次設(shè)計(jì)并采用1,3-偶極環(huán)化加成反應(yīng)將含有醛基的卟啉一步反應(yīng)直接共價(jià)接枝在多壁碳納米管的p-共軛基干表面，制備了具有較好溶解性和分散穩(wěn)定性的有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料，并采用穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)熒光、拉曼、X-射線光電子等多種譜學(xué)手段進(jìn)行了表征。


 

非線性光學(xué)Z-掃描技術(shù)研究顯示，所制備的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料表現(xiàn)出相對(duì)于卟啉和多壁碳納米管單體增強(qiáng)的三階非線性光學(xué)性能；進(jìn)一步的非線性光學(xué)機(jī)制研究表明，其增強(qiáng)的非線性光學(xué)性能和光限制功能可歸因于卟啉基團(tuán)的反飽和吸收、多壁碳納米管的非線性散射及卟啉到多壁碳納米管的光誘導(dǎo)電子或能量轉(zhuǎn)移的累積效應(yīng)。