【技术实现步骤摘要】
一种大面积超薄高晶态二维共轭高分子薄膜及其制备方法和应用
本专利技术属于二维材料、有机电子学
，具体涉及一种大面积超薄高晶态二维共轭高分子薄膜及其制备方法和应用。
技术介绍
最近十几年来，对于一维共轭高分子材料的研究已经很成熟，其在有机场效应晶体管(OFETs)、有机太阳能电池(OPVs)、有机发光二极管(OLEDs)等领域均显示了重要的应用前景。与此同时，石墨烯及类似于石墨烯的二维超薄材料，因其具有低于十纳米的厚度、超高的纵横比和优异的光、电、磁等性质，受到科研人员的极大关注和兴趣。对于类似于石墨烯的二维超薄材料，目前研究较多的是无机二维材料，如过渡金属硫化物(MoS2、WS2)(参见Y.M.Shi等,Chem.Soc.Rev.2015,44,2744-2756)、六角氮化硼(h-BN)(参见J.H.Park等,AcsNano2014,8,8520-8528)、黑磷(参见L.K.Li等,Nat.Naotech.2014,9,372-377)等。与石墨烯和无机二维材料相比，有机二维共轭材料(也称为二维共轭高分子材料)具有可化学设计合成、结构多样性、易裁剪、能...
【技术保护点】
1.一种二维共轭高分子薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法是利用化学气相沉积法，使芳香族共轭单体固体源在基底表面进行界面共聚反应，制备得到二维共轭高分子薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种二维共轭高分子薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法是利用化学气相沉积法，使芳香族共轭单体固体源在基底表面进行界面共聚反应，制备得到二维共轭高分子薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芳香族共轭单体具有下述结构：其中，〇表示芳香族共轭单元，R表示可反应性基团。优选地，所述可反应性基团例如可以是F、Cl、Br、I、端炔基上的H。优选地，所述芳香族共轭单元例如可以是其中，*表示芳香族共轭单元与可反应性基团的连接位点；芳香族共轭单元4a中的M选自铁、铜、钴、镁、锌、镍中的至少一种。优选地，所述芳香族共轭单体例如可以是其中，芳香族共轭单体4b中的M选自铁、铜、钴、镁、锌、镍中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述基底选自硅基基板，碳基基板，金属基板，硼基基板，铝硅酸盐基基板。优选地，所述基底选自金属基板。优选地，所述硅基基板选自二氧化硅、硅、氮化硅；所述碳基基板选自石墨烯；所述铝硅酸盐基基板选自云母；所述硼基基板选自氮化硼(如六方氮化硼)；所述金属基板选自铂、金、银、铜、镍、铁、钛。优选地，所述界面共聚反应的温度为200-800℃，例如为300-600℃，所述界面共聚反应的时间为30-240分钟，例如为180分钟。优选地，所述界面共聚反应在氢气、惰性气体或氢气和惰性气体的混合气体条件下进行。优选地，所述混合气体中氢气占混合气体的体积比为0％到100％，例如为0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％；所述氢气、惰性气体或氢气和惰性气体的混合气体的流量为0.01-500sccm；还优选地，所述氢气、惰性气体或氢气和惰性气体的混合气体的流量为0.01-200sccm。优选地，所述惰性气体选自氩气、氮气、氦气等中的至少一种。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述界面共聚反应在常压条件下进行。优选地，所述界面共聚反应优选在化学气相沉积炉中进行。优选地，当所述基底选自金属基底时，所述金属基底可以作为催化剂，催化芳香族共轭单体固体源在金属基底表面发生界面共聚反应，制备得到二维共轭高分子薄膜。5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：分别将基底和芳香族共轭单体固体源放入化学气相沉积炉中，通入氢气、惰性气体或氢气和惰性气体的混合气体，抽真空，加热，芳香族共轭单体固体源在基底表面进行界面共聚反应，制备得到二维共轭高分子薄膜。优选地，分别将基底和芳香族共轭单体固体源放入化学气相沉...
【专利技术属性】
技术研发人员：董焕丽，燕青青，胡文平，姚奕帆，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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