[发明专利]对有机胺类气体具有荧光和光电导双响应的一维有机半导体纳米线及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种对有机胺类气体具有荧光和光电导双响应的一维有机半导体纳米线，其特征是：所述的一维有机半导体纳米线是由多个含有苝酐的双亲性苝酰亚胺衍生物，通过所述的苝酐之间的π-π相互作用自组装得到的。

2.根据权利要求1所述的对有机胺类气体具有荧光和光电导双响应的一维有机半导体纳米线，其特征是：所述的含有苝酐的双亲性苝酰亚胺衍生物具有以下结构：

其中：R₁，R₂中的任意一个是非极性直链或支链的长烷基侧链，另外一个选自极性基团一甲氧基苯基、二甲氧基苯基、一甲氧基苄基、二甲氧基苄基、三甲氧基苄基、一甲氧基苯乙基、二甲氧基苯乙基和三甲氧基苯乙基中的一种。

3.根据权利要求2所述的对有机胺类气体具有荧光和光电导双响应的一维有机半导体纳米线，其特征是：所述的长烷基侧链是C₉～C₁₂的烷基。

4.根据权利要求1或2所述的对有机胺类气体具有荧光和光电导双响应的一维有机半导体纳米线，其特征是：所述的苝酐具有以下结构：

5.一种权利要求1～4任意一项所述的对有机胺类气体具有荧光和光电导双响应的一维有机半导体纳米线的制备方法，其特征是：所述的制备方法包括以下步骤：

（1）将50～100毫克的苝-3,4,9,10-四羧酸二酐及8～10克的咪唑混合并加热至110～130℃溶解后注入到十二烷基胺中进行反应得到反应液，然后向反应液中加入8～15毫升的乙醇及8～15毫升的浓盐酸后搅拌过夜；取出产物，用水冲洗至pH为中性，烘干；

（2）取步骤（1）烘干后得到的产物50～100毫克，向其中加入8～10克的咪唑及200～300微升的对一甲氧基苯胺、二甲氧基苯胺、一甲氧基苄胺、二甲氧基苄胺、三甲氧基苄胺、一甲氧基苯乙胺、二甲氧基苯乙胺或三甲氧基苯乙胺，在温度为110～140℃下进行反应，然后向得到的反应液中加入8～15毫升的浓盐酸后搅拌过夜，取出产物，得到含有苝酐的双亲性苝酰亚胺衍生物；

（3）将步骤（2）得到的含有苝酐的双亲性苝酰亚胺衍生物溶解在良溶剂中后加入不良溶剂，静置，由多个含有苝酐的双亲性苝酰亚胺衍生物，通过所述的苝酐之间的π-π相互作用自组装得到对有机胺类气体具有荧光和光电导双响应的一维有机半导体纳米线；

所述的良溶剂是氯仿或二氯苯；

所述的不良溶剂是乙醇。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是：所述的含有苝酐的双亲性苝酰亚胺衍生物溶解在良溶剂中后加入不良溶剂，其中良溶剂与不良溶剂的体积比为1:1。

7.一种权利要求1～4任意一项所述的对有机胺类气体具有荧光和光电导双响应的一维有机半导体纳米线的应用，其特征是：由所述的对有机胺类气体具有荧光和光电导双响应的一维有机半导体纳米线编织形成的网状结构的多孔膜，用于检测有机脂肪胺蒸汽和有机芳香胺蒸汽。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征是：所述的用于检测有机脂肪胺蒸汽和有机芳香胺蒸汽，是将由对有机胺类气体具有荧光和光电导双响应的一维有机半导体纳米线编织形成的网状结构的多孔膜与有机脂肪胺蒸汽或有机芳香胺蒸汽进行接触，在与有机脂肪胺蒸汽或有机芳香胺蒸汽接触时，所述的网状结构的多孔膜的荧光会发生猝灭。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征是：所述的用于检测有机脂肪胺蒸汽和有机芳香胺蒸汽，其由对有机胺类气体具有荧光和光电导双响应的一维有机半导体纳米线编织形成的网状结构的多孔膜，在与有机脂肪胺蒸汽接触时，其光电导会出现增强，而与有机芳香胺蒸汽接触时，其光电导会出现降低。

10.根据权利要求7、8或9所述的应用，其特征是：所述的有机脂肪胺是氮,氮-二甲胺、二丁胺、三乙胺、正己胺、戊胺、癸胺或环己胺；

所述的有机芳香胺是苯胺、邻甲苯胺或对甲苯胺。