[发明专利]新晶体结构酞菁锌（ι-ZnPc）纳米线及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新晶体结构ι-酞菁锌(ι-ZnPc)纳米线及其制备方法。

背景技术

从酞菁的发现到现在已经有一百多年的历史了。早期，酞菁主要作为有机染料。如今，已知合成的酞菁类化合物超过5000种，其用途已经扩展到如光伏、二极管、光疗等领域。在众多的酞菁当中，酞菁锌(ZnPc)由于其出色的光电性质，已经受到人们广泛的关注。同时，酞菁锌还展示了显著地光敏性、催化活性、光导性、光稳定性、热稳定性和化学惰性。这些性质使得其在许多不同的材料科学领域得以应用，尤其在纳米技术领域，例如有机发光二极管(OLED)、太阳能电池、光电化学电池、光敏剂、非线性光学材料、液晶、Langmuir–Blodgett膜、光学数据存储、气敏原件和光疗。特别是近年来，由于酞菁锌对可见光具有宽区域的吸收和具有较强的激子传输能力，使得其在光伏应用中成为非常有潜力的有机半导体材料。同时，因其出色的光动力和光热力性，酞菁锌在临床癌症治疗方面起着非常重要的作用。

一维酞菁纳米材料制备方法主要有有机气相沉积法、分子束外延法、氧化铝模板法、电化学沉积法和溶剂热法等。目前，酞菁锌晶体通常采用物理气相沉积法、溶剂热法、邻苯二甲腈和锌的氯化物反应法和分子束外延法进行制备。这些制备方法可以得到形貌上主要表现为纤维状、螺旋状、针状、棒状、线状，晶型为α、β的酞菁锌晶体。

但是，这些晶型的酞菁锌面临溶剂溶解性低，载流子迁移率低等问题，这使得酞菁锌的应用受到制约。为了解决这些问题，通过有机气相沉积法调控和大量生长制备纳米量级、物理和化学性质(如水溶性，水分散性和载流子迁移率等)得到提升和改善的新型酞菁锌晶体，将能更好地拓宽其在光疗、光电导材料等领域的应用。

发明内容

本发明涉及一种新晶体结构的酞菁锌纳米线及其制备方法。

本发明所提供的酞菁锌纳米线具有ι-ZnPc结构，具有不同于现有α、β酞菁锌晶体的晶体结构。新晶体结构的酞菁锌晶体可以更好地运用在癌症治疗、光电导材料等领域。

在本发明的一个实施方式中，本发明的ι-酞菁锌纳米线的X-射线衍射谱(测试条件：CuK_α1，0.02°/step/1s)在下列的2θ(2θ±0.1°，此处的±0.1°表示特征峰位置的误差范围)处具有一个或多个特征峰：约6.8°、约8.3°、约9.8°、约15.5°和约25.9°；优选的，ι-酞菁锌纳米线的X-射线衍射谱在下列的2θ(2θ±0.1°)处具特征峰：约6.8°和约15.5°。

在本发明的另一个实施方式中，酞菁锌纳米线的X-射线衍射谱在下列的2θ处具有特征峰：6.84°、8.342°、9.78°、15.539°和25.855°，对应于上述2θ，半峰宽分别为0.525、0.423、0.469、0.446和0.307；峰高分别为1390、91、95、234和114；衍射强度分别为100％、6.5％、6.8％、16.8％和8.2％；所述X-射线衍射谱的测试条件为：CuK_α1，0.02°/step/1s。

根据本发明的又一个实施方案，本发明的酞菁锌纳米线的傅氏转换红外线光谱(FTIR)具有下列的特征峰：570.83cm^-1、636.40cm^-1、721.25cm^-1、752.11cm^-1、771.39cm^-1、887.10cm^-1、1060.66cm^-1、1087.66cm^-1、1118.52cm^-1、1164.80cm^-1、1284.37cm^-1、1330.65cm^-1、1407.79cm^-1、1484.93cm^-1。

该新型结构ι-酞菁锌的制备方法，其具体步骤如下:

a)放入酞菁锌原料至炉中的加热区域；

b)通入载气并始终保持恒定的流量，加热酞菁锌原料至450-490℃，使酞菁锌升华；

c)通过该载气，引导该升华的酞菁锌离开该加热区域至生长区域，所述生长区域的温度低于所述加热区域的温度；

d)在生长区域，得到ι-酞菁锌纳米线。