液晶–多壁碳奈管膠態溶液之光譜分析

Spectral Analyses of Liquid-Crystal–Multiwall-Carbon-Nanotube Colloidal Suspension

陳惠玉(Hui-Yu Chen)

指導教授 ： 李偉

中原大學/理學院/應用物理研究所/碩士(2003年)

https://doi.org/10.6840/cycu200300598

摘要

本實驗室近年來的研究成果顯示，在液晶中摻入多壁碳奈管能有效地增強液晶的非線性光學效應，這是因為液晶分子與多壁碳奈管可藉電荷轉移的方式，形成電荷轉移複合體所造成。本論文研究的主題乃在利用吸收光譜的測量，並配合理論的計算，驗證此類混合物中電荷轉移複合體的產生。
藉由液晶E7摻雜多壁碳奈管的光譜並不等於液晶與多壁碳奈管兩者吸收光譜之和的概念，以及類似的螢光光譜差異，我們成功地驗證電荷轉移複合體的產生，並由結果觀察到複合體吸收特徵的位置會隨著液晶濃度或多壁碳奈管濃度變化發生光譜位移的現象；隨著液晶濃度增加為n倍時，電荷轉移複合體在溶液中的濃度也會增加為n倍。根據文獻上的研究資料以及理論的推導下，我們大致可粗略地推斷液晶與多壁碳奈管組成電荷轉移複合體的最小比例約為100:1，並且液晶導軸大致上的會與多壁碳奈管的長軸方向平行排列。

關鍵字

吸收光譜 ； 電荷轉移複合體 ； 液晶 ； 碳奈管

並列摘要

Recent studies in this laboratory indicate that multiwall carbon nanotubes (CNTs) as a dopant can enhance nonlinear optical properties of host liquid crystal (LC), because they can form charge-transfer (CT) complexes in the system. Evidence of existence of a third matter through intermolecular interaction in the solution is provided by the fact that neither the absorption spectrum nor the fluorescence spectrum of the solution is equal to the sum of that of liquid crystal and of multiwall carbon nanotubes. We found that the central wavelengths of the new bands depending on the concentration of these solutes (LC or CNTs), shift in the spectra. From the experimental and theoretical data the smallest proportion of LC to CNTs is found to be about 100:1 in a CT complexe, and the LC molecules are thought to align primarily parallel to the long axis of CNTs.

並列關鍵字

charge-transfer complexes ； liquid crystal ； absorption spectra ； carbon nanotube

參考文獻

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