论文摘要
本论文综述了近年来利用氧化铝模板构筑一维纳米结构的最新研究进展，分析了氧化铝模板的结构和形成机理，总结了多孔氧化铝模板构筑一维纳米结构的方法、种类以及其所构筑的纳米功能器件的应用领域，提出了用多孔氧化铝模板构筑新型有机-无机一维纳米结构的研究计划。在此基础上，通过对氧化铝模板制备流程和工艺条件的摸索，设计了制备单面阳极氧化铝模板的新装置，高效率地制备得到了单面含有铝基的氧化铝模板和通孔的氧化铝模板，通过AFM、SEM表征分析了氧化铝模板的表面和截面形貌。以多孔氧化铝模板为基底，在氧化铝模板的多孔表面诱导生长了一层类水滑石化合物，X射线衍射物相分析证实该化合物为Zn6Al12（OH）16CO3-nH2O，是典型的层状双羟基金属氧化物（LDH）。与在氧化铝或者铝薄膜表面生长的方法相比，在多孔氧化铝模板表面沉积类水滑石片状薄层化合物具有生长快速的优点。测试发现，新制备的类水滑石化合物的表面的水接触角为122°，为疏水性表面；经高温煅烧后，发生脱水、出现氧空位和表面重构，水接触角减小到65°，表面转变为亲水性。利用负压填充方法分别制备了不同类型的聚合物纳米管。一种方法是将单体、引发剂、溶质同时填充到氧化铝纳米孔道中，通过原位聚合得到聚合物的纳米管，如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。另一种方法是将具有一定粘度的高分子预聚物有效填充到氧化铝纳米孔道中，再通过原位后聚合的方法制备聚合物纳米管，如基于双羰基炔单体的超支化聚芳烃。第三种方法是将聚合物溶液直接填充到氧化铝纳米孔道中，溶剂挥发后得到聚合物的纳米管，这种方法对于可溶性的聚合物具有普遍意义。在用不同方法成功地制备了聚合物纳米管的基础上，通过负压填充技术和单体原位聚合方法制备了四苯基乙烯／PMMA复合纳米管，该纳米管具有四苯基乙烯的聚集诱导发光（AIE）性能。采用通孔氧化铝模板，通过聚合物与荧光染料分子真空填充方法分别制备了负载六苯基噻咯（HPS）和外围带咔唑基的联苯桥联对苯乙烯撑三聚物（DKZ）的聚碳酸酯（PC）纳米管，发现纳米管中HPS表现出接近其无定形固体中的荧光特性，而DKZ则表现出振动耦合发射峰减弱，光谱显著蓝移的特性。这些实验结果，为制备基于小分子AIE材料的光泵浦激光器件和双光子吸收器件提供有意义的参考。
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