论文部分内容阅读
近年来,有机无机杂化材料由于其独特的光电及催化性能广受关注。本文以具有具有共轭大π键的卟啉为有机组分,单缺位的Dawson型多酸为无机组分,合成基于P-O键共价结合的卟啉多酸杂化材料,并利用NMR、IR、UV-vis、荧光光谱、循环伏安等对杂化材料进行结构和性质表征。利用LB技术制备了卟啉多酸杂化LB膜,并研究其结构及光电性质。第一章绪论介绍有机无机杂化材料的分类及合成方法,概述了卟啉、多酸以及有机-多酸杂化材料共价结合的主要方式,并进一步介绍点击化学与偶联反应在杂化分子功能化中的应用,最后提出了课题的研究目的与研究内容。第二章以共价键结合的卟啉/Dawson型多酸杂化材料的制备与表征以单缺位Dawson型多酸K10[α-P2W17O61](D)为无机组分,[5-(4-膦酸基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉]锌(O)为有机组分,在PH=2条件下合成了基于P-O键共价结合的卟啉-多酸杂化分子(OD),讨论了卟啉-多酸杂化分子的分离和纯化方法,并对卟啉-多酸杂化分子(OD)的结构和光电性质进行了表征,同时制备成新型杂化LB膜。两组分可形成D-π-A的供受电子体系,杂化LB膜在470nm有良好的光电响应,最大表面光电压可以达到8mV。 OD中,多酸作为良好的电子受体导致对杂化分子荧光有所淬灭。OD较D更易接受电子而发生还原反应。当外加电压为-1.1～1.5V时,目标化合物OD的LB膜电流响应值达到-100～+100nA,具有良好的导电性。第三章Sonogashira偶联反应对以共价键结合的端炔Dawson型多酸杂化材料的功能化在三乙胺碱性和Pd催化条件下,对碘四苯基锌卟啉(p-iodo-ZnTPP)分别和苯炔基Dawson型多酸杂化材料(Bu4N)6[P2W17O61(P(O)C6H4C=CH)2]、联苯炔基Dawson型多酸杂化材料(Bu4N)6[P2W17O61(P(O)C6H4C6H4C=CH)2]通过Sonogashira偶联反应,合成目标化合物锌卟啉苯炔基多酸杂化物a与锌卟啉联苯炔基多酸杂化物b,并对它们的结构和光物理性质进行了表征,同时制备成新型杂化LB膜。杂化LB膜a和b都表现出良好的光电性质,最大表面光电压分别为6.25和6.73mV。当外加电压为-1.2-1.6和-1.3～1.8V时,杂化LB膜a与b的电流响应值达到-100～+100nA。