ZIFs纳米晶体中电子偶素的自旋转换

摘要

ZIFs晶体由咪唑基桥接单金属离子构成,可通过咪唑酯连接物灵活选取合适的官能团对其结构进行调控,因而被赋予更多新的性质和功能.ZIFs晶体中孔结构及其化学环境与其性能紧密相关.本文采用静置法制备了ZIFs纳米晶体.X射线衍射结果证实制备的晶体为典型的ZIF-8晶体,扫描电子显微镜图可观察到其规则的菱型结构.N_(2)吸附-脱附测试表明ZIFs晶体具有较大的比表面积和孔容,分别为2966.26 m^(2)/g和3.01 cm^(3)/g.随着Co摩尔含量的增大,ZIFs晶体比表面积和孔体积逐渐减小,但是其孔径大小几乎稳定保持在12?左右.而N_(2)吸附-脱附等温线计算得到的孔径分布未显示咪唑配体组成的六元环的超微孔信息(3.4?).此外,利用正电子湮没寿命和多普勒展宽对晶体的微观结构和表面性能进行了研究.正电子的寿命谱有4个分量.较长寿命τ3,τ4分别是o-Ps在其微孔区域和晶体规则棱角间隙处的湮没寿命.随Co摩尔含量增大,其寿命τ3几乎没有变化,而较长寿命τ4从30.89 ns降至12.57 ns,其对应强度I3,I4也分别从12.93%和8.15%急剧下降至3.68%和0.54%.随Co摩尔含量的增大,多普勒展宽得到的S参数呈连续上升趋势,进一步多高斯拟合表明p-Ps强度也逐渐增大,这主要是由于电子偶素发生了自旋转换效应.因此,ZIFs纳米晶体中τ4下降很可能是由于正电子偶素与晶体表面Co离子发生了自旋转换效应.