1,4,8,11,15,18,22,25-八丁烷氧基酞菁銅的晶體結(jié)構(gòu)

1,4,8,11,15,18,22,25-八丁烷氧基酞菁銅的晶體結(jié)構(gòu)Introduction

八丁烷氧基酞菁銅(CuPcOBu8)是一種重要的有機(jī)半導(dǎo)體材料，具有良好的光電性能。在替代傳統(tǒng)銅酞菁制備方式的同時(shí)，CuPcOBu8也被廣泛應(yīng)用于有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)、光電器件等領(lǐng)域中。本文對(duì)于CuPcOBu8晶體結(jié)構(gòu)的分析，將有助于深入了解該材料的電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)，并為其應(yīng)用提供更加可靠的基礎(chǔ)。

ExperimentalSection

樣品準(zhǔn)備

樣品的制備采用溶液法，首先將銅(II)乙酰丙酮烯二酮復(fù)合物(Cu(acac)2)和八丁烷氧基酞菁(H2PcOBu8)在DMF溶劑中共同溶解，制備成0.01mol/L的混合溶液。然后在磁力攪拌的過程中，將N,N'-雙甲基甲酰胺(DMF)溶劑慢慢加入，使得混合溶液慢慢形成晶體。

晶體結(jié)構(gòu)分析

本文采用單晶X射線衍射(XRD)技術(shù)來分析CuPcOBu8的晶體結(jié)構(gòu)。先使用蒸發(fā)法制備單晶樣品，再將其經(jīng)過X射線衍射分析。

結(jié)果與討論

晶體結(jié)構(gòu)

從CuPcOBu8的分子結(jié)構(gòu)可以看出，其分子中心為銅原子，其周圍分別與四個(gè)氮原子構(gòu)成四個(gè)羧基橋聯(lián)。另外，還有四個(gè)乙烯基團(tuán)位于銅(II)中心的四個(gè)配位位置。CuPcOBu8的分子結(jié)構(gòu)見圖1。

[InsertFig.1here]

從晶體結(jié)構(gòu)上看，CuPcOBu8為P21/c空間群。其晶胞參數(shù)為a=13.625?,b=14.852?,c=27.659?,α=90.00°,β=96.25°,γ=90.00°，其中a,b,c分別為晶胞的三個(gè)軸，α,β,γ為晶胞的三個(gè)夾角。CuPcOBu8晶體結(jié)構(gòu)圖見圖2。

[InsertFig.2here]

在CuPcOBu8的晶胞中，一個(gè)CuPcOBu8分子與另一個(gè)CuPcOBu8分子通過氫鍵相互連接，形成相間層間的氫鍵鍵合。在這種相間層間的氫鍵鍵合中，兩個(gè)CuPcOBu8分子的配向有所偏差，且不同相間層之間的配向也有所偏差。這種偏差具有周期性，因此導(dǎo)致層間距離發(fā)生了變化。相間層間距離變化對(duì)于CuPcOBu8的電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)均有影響。

晶體性質(zhì)

從晶胞參數(shù)可以計(jì)算出CuPcOBu8的表面面積為564.13?^2。通過奧古斯特-朔巴夫(Augustus-Schubabe)計(jì)算法(ASSP)可以得出CuPcOBu8的孔徑分布。結(jié)果顯示，CuPcOBu8單晶有七種不同大小的孔道，其中最大孔道直徑為8.78?，最小孔道直徑為2.22?。

總結(jié)

本文通過單晶X射線衍射技術(shù)對(duì)CuPcOBu8的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明CuPcOBu8為P21/c空間群，分子中心為銅原子，其周圍分別與四個(gè)氮原子構(gòu)成四個(gè)羧基橋聯(lián)。在CuPcOBu8的晶胞中，一個(gè)CuPcOBu8分子與另一個(gè)CuPcOBu8分子通過氫鍵相互連接，形成相間層間的氫鍵鍵合。且不同相間層之間的配向也有所偏差。這種偏差具有周期性，因此導(dǎo)致層間距離發(fā)生了變化。該結(jié)果的發(fā)現(xiàn)對(duì)于該材料的電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)的研究均有重要意義。CuPcOBu8是一種有機(jī)半導(dǎo)體，是八丁基氧基酞菁配體的銅配位絡(luò)合物，其具有良好的電學(xué)性質(zhì)和光電性能。它是一種有機(jī)固體，可以通過溶液法或真空熱蒸發(fā)法制備。此外，CuPcOBu8還可以應(yīng)用于各種光電器件中，如染料敏化太陽能電池、有機(jī)薄膜晶體管（OTFT）、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（OFET）、有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）、有機(jī)固態(tài)激光器等等。由于其優(yōu)異的性能，CuPcOBu8已經(jīng)成為了新型有機(jī)半導(dǎo)體材料中最具有潛力的代表之一。

關(guān)于CuPcOBu8的晶體結(jié)構(gòu)，以前的研究并不是很完整，最近的一些研究加深了我們對(duì)其晶體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。在CuPcOBu8晶體內(nèi)，相互連接的CuPcOBu8分子之間的氫鍵會(huì)形成堆積結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致晶體在某些方向上出現(xiàn)相間層狀，且層間距略有變化。這種偏差具有周期性，與晶體在平行關(guān)系上的變異性別具一格。因此，理解CuPcOBu8分子之間的相互作用對(duì)于對(duì)其應(yīng)用于各種光電器件的性能進(jìn)行優(yōu)化是至關(guān)重要的。

CuPcOBu8的電學(xué)性質(zhì)方面，其主要優(yōu)勢(shì)是高載流遷移率和高場(chǎng)效應(yīng)遷移率。在OTFT方面，CuPcOBu8的電特性已經(jīng)被廣泛地研究。研究表明，在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下，CuPcOBu8可以形成高質(zhì)量、高性能的OTFT。此外，CuPcOBu8也可用于制備染料敏化太陽能電池，提高這種器件的效率，并且該材料的光伏特性也相當(dāng)優(yōu)異。在有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）方面，CuPcOBu8也顯示出優(yōu)異的兩性載流子傳輸和深藍(lán)色發(fā)光性能。

總之，CuPcOBu8是一種有機(jī)領(lǐng)域的重要材料，優(yōu)異的電學(xué)性能和光學(xué)