C₆₀衍生物的合成及其性质研究一直是富勒烯化学的热门课题之一,合成水溶性富勒烯衍生物并与纳米粒子形成杂化材料,总结反应规律,研究其光电方面的化学、物理特性,对开发和拓展富勒烯新材料具有重要意义。本论文旨在研究水相中C₆₀及其衍生物以不同方式与半导体纳米粒子的组装及其性能,探索结构和性能的关系,为研究和开发C₆₀光电转换材料奠定基础。1、利用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）将C₆₀溶于水相,研究C₆₀与CdS半导体纳米粒子之间相互作用,用透射电镜（TEM）、红外光谱（IR）、紫外可见吸收光谱（Uv-Vis）、荧光光谱（PL）等方法进行了表征。PL光谱表明CdS带-带激子发射被C₆₀强烈猝灭,CdS与C₆₀之间发生了电荷转移。2、利用Bingel反应合成水溶性C₆₀丙二酸单加成衍生物,研究其与CdS半导体纳米粒子间的自组装,用1HNMR、TEM、IR、Uv-Vis、PL等方法表征,并探索了上述体系中加入Eu³⁺时荧光性质变化。实验表明C₆₀衍生物与CdS纳米粒子以静电作用力相吸引,CdS激子发射峰被C₆₀猝灭,加入Eu3+后会破坏原有体系静电作用力,使CdS激子发射峰重新增强,这对研究有机物和无机物之间静电相互作用有重要意义。3、利用亲核加成反应合成了C₆₀半胱氨酸衍生物,研究了其与金属离子的作用及与CdS形成的杂化材料,用元素分析、¹HNMR、TEM、IR、Uv-Vis、PL等方法进行表征。实验发现加入不同金属离子对C₆₀半胱氨酸衍生物荧光猝灭作用不同,据此可建立测定金属离子的方法。这对拓宽富勒烯应用有重要意义。实验还发现C₆₀半胱氨酸衍生物可以与CdS以配位键方式形成杂化材料,这为研究开发优异的C₆₀光电转换材料积累数据。