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层层自组装制备PANICuTsPc超分子复合薄膜的研究的开题报告
【题目】层层自组装制备PANICuTsPc超分子复合薄膜的研究
【研究背景和意义】
超分子化学是一种基于分子之间相互作用力的化学。超分子化学的发展已经极大地影响了材料科学、化学、生物学、医学等领域。层层自组装法（LbL）是超分子化学的一种重要方法，可以通过电荷相互作用、疏水相互作用、氢键相互作用等力作用，在表面上由多层充电或不充电的分子构建出而成的复合薄膜。层层自组装法易于操作，能够制备出具有多种功能的纳米材料、薄膜和多层膜。因此，层层自组装法在材料科学、光电子学、生物医学等领域得到了广泛应用。
在纳米材料制备方面，传统的光敏材料多是单分子膜，性能不稳定，且容易受到光、热、湿等环境因素的影响。因此，制备一种具有优异稳定性与光敏性质的复合材料就尤为重要。聚丙烯腈（PAN）作为一种介电高分子材料，具有优异的力学、热学和电学性质，已经被广泛应用于各种材料领域。同时，水合铜酞菁（CuTsPc）具有良好的电、光学和磁学性质，是一种重要的光电材料。然而，CuTsPc天然的聚集态会导致其组装的复合材料有较大的不均匀性，因此如何将PAN和CuTsPc结合到一起，并制备具有良好光学和电学特性的复合材料，成为了一个值得研究的问题。
因此，本研究将尝试采用层层自组装法，先以PAN为基底，然后通过PAN与CuTsPc分子之间的相互作用力自组装制备出PANICuTsPc复合薄膜。通过对复合薄膜进行表征，研究制备出来的复合薄膜的光电性质，为制备具有良好稳定性和光敏性能的复合材料提供一种新的途径。
【研究内容和方法】
1.制备PANICuTsPc复合薄膜
利用层层自组装法制备PANICuTsPc复合薄膜，分别涂覆PAN和CuTsPc水溶液，并通过离心、紫外照射等方法将复合膜制备出来。
2.材料表征
利用场发射扫描电镜（FESEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）、荧光光谱法、紫外可见吸收光谱法等技术对制备出的复合薄膜进行表征。
3.光电性能研究
采用光电子能谱（XPS）、电化学工作站、紫外可见吸收光谱等技术研究PANICuTsPc复合薄膜的光、电性质。
【预期成果】
1.制备出PANICuTsPc复合薄膜，并表征其表面形貌和结构。
2.研究PANICuTsPc复合薄膜的光电性质，包括光电转换效率等方面。
3.探究复合薄膜的形成机理，为制备高性能的光电材料提供方案。
【研究成本和时间计划】
1.材料采购：2000元；
2.实验费用：3000元；
3.论文撰写：1000元；
4.研究时间：12个月。
【参考文献】
(1)杜加林，夏书野，张建云.基于层间离子交互作用的分子自组装的研究进展[J].化学研究和应用，2011，23（10）：1367-1372.
(2)张洪.层层自组装纳米技术在材料制备和功能化材料中的应用[J].中国材料进展，2008，27（5）：10-17.
(3)KimW，KangJ.Non-volatilememorybasedon[CuTsPc/AlOx/ITO]structuresvialayer-by-layertechnique[J].OrganicElectronics，2013，14（4）：1195-1201.
(4)LiJ，WeiJ，ChenL，etal.Verticallayer-by-layerstackingofhybridsuperlatticeswithsystematicallytunableelectronicproperties[J].AdvancedMaterials，2013，26（11）：1704-1709.