60C发光材料的奥秘
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发布时间:2023-07-29 02:35
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时间:2023-10-07 15:36
在深入研究“布基球”这种足球状分子的过程中,科学家发现,当60C分子和多孔材料结合时,还具有发光的性能。1993年英国曼彻斯特大学科学技术学院的化学家戴维·利领导的一个科研小组,在把布基球放在一种名叫VP1—5的多孔材料中,并用激光照射时结果使含布基球的多孔材料发出了霓虹般的彩色。这种多孔材料和6C分子组成的复合材料,有可能用于制造发射各种频率的激光器和平面投影显示屏。
用激光照射多孔材料和60C就能发出彩色光,其中的奥秘目前还解释不清。但戴维·利真正感兴趣的不是用激光来使60C发光(这叫光致发光),而是用电来使60C和多孔材料发光这叫电致发光。因为只有电致发光材料才有大的商业价值。现在,戴维·利决定设法改变60C分子的光学性能。要做到这一点,只有将60C分子*在很小的尺度范围内,例如*在薄膜内。
为什么这样就能改变光学性能呢?因为现在知道半导体的光学性能和它的形状有极大关系。比如,块状的多孔硅可以制出发近红外线光的半导体器件,而片状的多孔硅可以制出发绿光的半导体器件,带状或线状的多孔硅能发蓝绿光,而所谓的量子点多孔硅则发蓝光。
因此,戴维·利就想,如果把60C分子密封在一种多孔的矿物沸石的一维孔道(或叫链条式孔道)内,60C分子就可能像多孔硅一样改变光学性能,也会发出不同色彩的光束。但沸石中的微孔的直径极小,还不到1纳米(即110米)而布基球的直径大约为1纳米。于是,他决定用另一种叫VP1-5的微孔材料代替沸石来捕获布基球分子,因为这种材料中的微孔的直径约为1.25纳米。
这样做的方法是:先将纯布基球溶解在一种叫苯的化合物中,然后在50 的温度下将微孔材料VP1-5放人其中,搅拌一整夜之后,溶解在苯中的60C分子就渗进到了VP1-5这种多孔材料的微孔中。最后再用苯洗涤已渗入60C分子的VP1-5材料,以保证在VP1-5的表面没有粘附60C分子。
经过这些处理之后,戴维·利开始做发光试验。每次试验都用485纳米的蓝色激光照射,结果发现,除纯粹的 VP15多孔材料不发光外,凡渗入有60C分子的VP1-5多孔材料都能发光,而且可发出很强的光。即使用功率微弱的激光照射,在并不黑暗的房间里也能看到这种光亮。这种复合材料发出的光和单独的60C发出的较弱的光大不相同。含60C的VP1-5多孔复合材料的光谱几乎完全是可见光,因而这样的材料可以作为一种光源实际应用。为此,他们申请了专利,专利名称为:富勒氏分子,一种光源材料。
制造60C发光材料的研究仅仅是开始,要得到不同色彩的发光材料还有许多工作要做,尤其是制造出电致发光的彩色发光材料要走更长的路。但一旦研究有所突破,其意义是非常重大的。