卟啉、酞菁類化合物在金表面的自組裝技術和電化學表征.pdf

1、分子自組裝作為制備有機超薄膜的一種新興技術已越來越受到眾多研究者的關注。在過去的幾十年里，有關自組裝膜的研究己取得了極大的發(fā)展，在許多領域展現(xiàn)了誘人的應用前景。卟啉、酞菁類化合物由于其特殊的結構和性質己被廣泛應用于自組裝膜領域的研究，而且已發(fā)揮出其它組裝分子無法比擬的作用。為此我們選擇比較穩(wěn)定的金電極作為基底，在金電極表面組裝了卟啉，酞菁化合物的自組裝膜。文獻方法大多都是卟啉或酞菁上連有巰基，通過S與Au的強烈相互作用使得卟啉、酞菁化合

2、物組裝到電極表面。這樣被組裝的卟啉、酞菁化合物的類型受到限制，如果建立一種可以將不含巰基的卟啉、酞菁化合物自組裝到金電極表面的普適性自組裝技術，那么幾乎所有的卟啉、酞菁化合物都可以利用這種自組裝技術在金電極表面形成單層膜。 由于卟啉、酞菁化合物的大兀鍵與金電極的相互作用力比S—Au鍵的相互作用力要弱得多，本論文試驗摸索尋找一種合適的有機溶劑，采用一種新穎的自組裝技術將不含巰基的卟啉、酞菁化合物以及雙層三明治型夾心稀土金屬

3、雙酞菁配合物自組裝到金電極表面，對自組裝膜進行了電化學表征，并就上述化合物單層膜可能的應用進行了研究。 論文主要內容包括以下幾個方面： 1、選擇理想的有機溶劑制備單層的卟啉(H<,2>TPP)和三明治型稀土銪雙酞菁配合物(Eu[Pc(OC<,8>H<,17>)<,8>]<,2>)的自組裝膜。經過試驗篩選，選擇了一種合適的有機溶劑——苯。用苯溶解H<,2>TPP和Eu[Pc(OC<,8.H<,17>)<,8>]

4、<,2>，通過浸泡的方法將其組裝到金電極表面，通過循環(huán)伏安、交流阻抗和S踟方法對自組裝膜進行表征，確認自組裝膜已經被組裝到電極表面，且卟啉和酞菁大分子以“臥式吸附”的方式吸附在金表面上。 2、采用循環(huán)伏安的方法研究了卟啉、酞菁類化合物自組裝膜修飾電極對一些復雜的電化學反應的影響： (1)自組裝膜對金電極表面氧化的抑制作用．H<,2>TPP和Eu[Pc(OC<,8.H<,17>)<,8>]<,2>自組裝膜都抑制了

5、金電極表面的氧化還原反應。 (2)自組裝膜對銀欠電位沉積的抑制作用。H<,2>TPP和Eu[Pc(OC<,8.H<,17>)<,8>]<,2>自組裝膜都抑制了銀的欠電位沉積，H<,2>TPP自組裝膜比Eu[Pc(OC<,8>H<,17>)<,8>]<,2>自組裝膜對銀的欠電位沉積具有更強的抑制作用。 (3)自組裝膜對抗壞血酸氧化的抑制作用。Co(II)TPP(COOH)、Co(Ⅲ)Pe(a-OC<,2>H<,5>

6、)、Cu[Pc(OC<,8>H<,17>)<,8>]<,2>、H<,2>TPP自組裝膜對抗壞血酸的氧化都起抑制作用。 (4)自組裝膜對氧氣還原與甲醇氧化的影響。Co(II)TPP(COOH)自組裝膜既催化了甲醇的氧化又催化了氧氣的還原，而Co(Ⅲ)Pc(a-OC<,2>H<,5>)、Eu[Pc(OC<,8>H<,17>)<,8>]<,2>和H<,2>TPP自組裝膜既抑制了甲醇的氧化又抑制了氧氣的還原，抑制作用從弱到強為：Co(Ⅲ