本论文采用溶液自组装方法制备了有机半导体分子苝四羧酸二酰亚胺(PTCDI，简称苝二酰亚胺)的一维纳米线，研究了不同溶剂、组装方法、组装时间对一位纳米纤维形貌的影响，并比较了不同分子结构与组装结果的关系。研究结果表明：在室温条件下，将苝二酰亚胺的衍生物一种命名为bay的化合物粉末充分溶于二氯甲烷良性溶剂中，采用相转移的方法进行纳米纤维的自组装效果最佳，且组装成的纳米纤维最为光滑纤长。由于化合物bay具有π共轭结构，π-π堆积对一维纳米纤维的自组装过程起到促进作用，因此基于化合物bay组装成的纳米纤维具有较高的质量。在此基础上，制备了以化合物bay自组装成的一维纳米纤维为基础的微纳米器件，从而为新型功能存储介质的设计和分子电子器件的制备提供新的思路和途径。

实验结果与讨论

图2-9 为化合物PDI-2在正己烷分散自组装的SEM图像，图2-10 为化合物PDI-2甲醇分散自组装的SEM图像，图2-11 为基于化合物PDI-2自组装成一维纳米线的AFM图像。由SEM图像可以看出基于化合物PDI-2自组装成的纳米结构更趋向于晶片，由AFM图像也可以得出自组装成的纳米结构并不是呈纤维状，而是呈现片状，在所显现范围内的样品厚度最大值为239.62nm。

本论文采用溶液自组装方法制备了有机半导体分子苝四羧酸二酰亚胺(PTCDI，简称苝二酰亚胺)的一维纳米线，研究了不同溶剂、组装方法、组装时间对一位纳米纤维形貌的影响，并比较了不同分子结构与组装结果的关系。

本次毕业设计通过这一系列的实验，主要采用溶液自组装方法中的相转移法和溶液快速扩散法进行一维纳米纤维的组装，相比化合物PDI-2、化合物PDI-Fc-H而言，以化合物bay为基本原料的实验组装成的一维纳米纤维质量较高较为光滑，并通过组装开始后10min、4h及24h的SEM图像能够清楚的看出纳米纤维的组装过程，即由刚开始进行组装的细小晶粒逐渐生长变长为光滑致密的一维纳米纤维。通过AFM图像可以看出该样品高度在0.00-114.89nm之间，并通过局部放大图可以看出来被放大的纤维结构直径大概在38nm左右，符合纳米纤维的范畴。通过对比该化合物在甲醇和正己烷两种不同的不良溶剂分散情况下发现，化合物bay在正己烷分散情况下组装情况更佳，所组装成的一位纳米纤维更为光滑且杂质更少。这与化合物bay的分子结构是分不开的，化合物bay是π-π共轭结构，因此证明π-π堆积有利于分子自组装的顺利进行。然而观察到以化合物PDI-Fc-H为基料组装成的纳米结构较为粘连，这与其本身的氢键有很大联系，氢键作为一种具有选择性和方向性的分子间相互作用力，是一种控制π共轭分子排列的辅助作用力，PDI-Fc-H 中的氢键作用单元脲基和π共轭单元苝二酰亚胺之间通过共价键连接在一起。这样的分子结构有利于氢键和π−π 作用方向一致和分子间作用力的协同发生。

研究结果表明：在室温条件下，将苝二酰亚胺的衍生物一种命名为bay的化合物粉末充分溶于二氯甲烷良性溶剂中，采用相转移的方法在正己烷溶剂分散条件下进行纳米纤维的自组装效果最佳，且组装成的纳米纤维最为光滑纤长。由于化合物bay具有π共轭结构，π-π堆积对一维纳米纤维的自组装过程起到促进作用，因此基于化合物bay组装成的纳米纤维具有较高的质量。在此基础上，制备了以化合物bay自组装成的一维纳米纤维为基础的微纳米器件，从而为新型功能存储介质的设计和分子电子器件的制备提供新的思路和途径。