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在本论文中,我们利用共价键反应为驱动力,成功将氧化石墨烯GO和硅烷偶联剂APTMS以及三种带氨基的π体系化合物对苯二胺,联苯二胺,四氨基卟啉分别进行了层层自组装(LBL组装),表征证明了在常温常压下一系列共价键反应的成功,组装得到的薄膜在大面积上层数可控,厚度可控且均匀,由于组装是通过共价键反应来完成的,薄膜还具备传统非共价键LBL组装所没有的高度稳定性和重复性。
之后通过加热退火将GO组装膜还原成RGO膜以提高其电导率,表征证明经过加热还原的GO组装膜,在还原成功的前提下,其共价键没有被破坏,因此仍能保持其基本结构,即保证了薄膜的稳定性和重复性,将RGO薄膜加工成有机场效应晶体管OFETs的电极材料来应用,结果表明由于组装膜优异的稳定性和重复性,OFETs的性能是可以通过控制LBL膜的组装层数来进行精确调控的,且4种共价键组装膜电极的性能均超过了传统的金电极,其中性能最好的是四氨基卟啉-GO电极,对苯二胺次之,APTMS和联苯二胺再次之,本文通过分析这些化合物分子的大小,π体系的大小和以及π体系转动角的不同等因素,分析表征了这些RGO电极性能优劣的原因所在。
最终结果证明,在常温常压下,一系列功能或非功能的化合物可以和GO通过共价键LBL的方法组装成膜,并在还原后应用在OFETs的电极材料上,其薄膜具备大面积层数厚度可控,性能可控且重复性优异等优点,且其性能大幅超约传统的金电极,这种GO组装膜对实际应用具备重要意义,且很有可能在多种有机电学器件中均发挥举足轻重的作用。