Оренбургский государственный университет

Наноразмерные комплексы с переносом заряда на основе эндометаллофулеренов и фуллеренов

Номер проекта 09-02-99020 р-офи

Руководитель проекта С.Н. Летута

Цель проекта:

• всестороннее исследование свойств наноразмерных комплексов с переносом заряда, формируемых на основе молекул эндометаллофуллеренов (ЭМФ);
• установление механизмов взаимодействия углеродных нанокластеров данного типа со сложными органическими соединениями и биополимерами;
• разработка физических принципов повышения эффективности органических мультислойных полупроводниковых устройств и нанопрепаратов с использованием ЭМФ наноструктур.

Исследовались свойства наноразмерных комплексов с переносом заряда, формируемых на основе эндометаллофуллеренов. Отработана технология получения эндофуллереновых наноструктур в растворах полярных растворителей и на поверхности различных подложек. Проведено исследование морфологии сформированных эндометаллофуллереновых наноструктур методом атомно-силовой микроскопии. Полученные экспериментальные результаты указывают, что на поверхности подложек, обладающих слабой адгезией по отношению к молекулам ЭМФ, и в полярных растворителях происходит процесс самосборки ЭМФ нанокластеров с преимущественными размерами 50–80 нм, что, вероятно, обусловлено наличием у молекул ЭМФ значительного (3–4 D) дипольного момента. Оптические и фотофизические свойства ЭМФ наноструктур лантаноидов (Gd@C82, Ce@C82, La@C82, Y@C82) исследовались методами оптической спектроскопии. Обнаружено, что исследуемые наноструктуры люминесцируют в видимой области. Установлено, что наблюдаемая люминесценция сопровождается эффектом гигантского усиления комбинационного рассеяния (ГКР). Показано, что эффект гигантского комбинационного рассеяния и появление люминесценции в видимой области связаны с наноплазмонными возбуждениями в кластерах эндометаллофуллеренов.

Исследовано влияние допирования (2–8%) кластерами ЭМФ полупроводникового полимера на его люминесцентные и транспортные характеристики. Показано, что в результате допирования MEH-PPV эндометаллофуллеренами происходит тушение люминесцентного сигнала в области 600–700 нм и одновременно возникновение новой полосы люминесценции в области 400–500 нм. Спектры электронного поглощения MEH-PPV полимера при уровне допирования 2–8% изменяются незначительно. Полученные результаты свидетельствуют о сильном взаимодействии фотовозбужденных состояний полимера с молекулами эндометаллофуллерена. Обнаружена сенсибилизация внутреннего фотоэффекта в MEH-PPV в присутствии ЭМФ в ультрафиолетовой области.