卟啉化合物自組裝及納米結構研究.pdf

1、卟啉由于具有良好的組件，因此可以用于構筑有機納米結構以促進光電子和非線性光學器件的潛在應用引起了人們廣泛的研究興趣。由于卟啉獨特的平面以及嚴格的分子幾何構型，芳香性電子離域大π鍵等賦予了它們特殊的可調(diào)和的光譜、光物理、光化學和組裝性能，所以在自然光合成中模擬光合作用過程和太陽能轉換中認為卟啉的自組裝體系是非常好的模型。用于卟啉超分子自組裝的作用力包括氫鍵、配位鍵，π-π堆積效應，靜電相互作用、疏水作用、以及模板驅動等。目前，人們通過協(xié)調(diào)

2、π-π堆積效應，疏水作用以及模板驅動作用等多種作用力，制備了形貌各異的卟啉納米結構，如納米線，納米棒，納米管，納米囊泡等。本論文研究了幾種卟啉聚集體的組裝及納米結構，具體內(nèi)容如下：
　　1.用5,10,15,20-四(4-羧基苯基)-卟啉（H2TCPP）通過表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）輔助作用下自組裝成多種形貌的納米聚集體結構。研究了靜置時間和實驗溫度對卟啉納米聚集體粒徑和形貌的影響。并利用透射電子顯微鏡(TEM)、

3、掃描電子顯微鏡(SEM)等手段對納米結構進行了表征。
　　2.以5,10,15,20–四(4-氯苯基)卟啉（H2TClPP）為研究對象，將其溶解在四氫呋喃（THF）中，以氧化鋁膜為模板制備了納米管陣列。研究發(fā)現(xiàn)卟啉納米管的外徑是200 nm，與模板的孔徑相匹配。有趣的是，在納米管的管壁表面，發(fā)現(xiàn)有清晰的條紋相，條紋之間的間距恰好等于一個卟啉分子中相鄰兩個氯原子之間的距離，由此推斷四個卟啉分子排成了正方形的結構單元?？梢酝茢嘣诩{米管

4、的管壁中，卟啉分子的排列高度有序。
　　3.研究了5,10,15,20-四（4-氨基苯基卟啉）在混合有機溶劑CHC13/CH3OH(體積比,4:l)中自組裝形成了不同形貌的納米結構，包括實心球和荊刺狀的納米聚集體結構。利用透射電子顯微鏡(TEM)、高分辨電子顯微鏡(HRTEM)、動態(tài)光散射（DL）等手段對這些納米結構進行了表征。高分辨電鏡照片顯示，在不規(guī)則的荊刺狀的結構中有清晰的正方形結構單元的條紋相，條紋間距大約是一個卟啉分子中