基于軸向配位金屬卟啉的表面組裝及其應(yīng)用.pdf

1、卟啉及其金屬配合物作為一類具有大共軛平面特殊結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，在新材料的開發(fā)(例如磁性材料、液晶材料、半導(dǎo)體材料、光學(xué)材料、氣敏材料及分子電子材料等)、藥物化學(xué)、分析化學(xué)、分子識(shí)別以及仿生學(xué)等領(lǐng)域都有著非常廣闊的應(yīng)用前景。金屬卟啉配合物的生物功能與其軸向配位現(xiàn)象是有著密切的聯(lián)系的，軸向配位是金屬卟啉的重要性質(zhì)。本文基于軸向配位運(yùn)用不同修飾方法制備金屬卟啉類化合物修飾電極，對(duì)鈷卟啉自組裝過程的動(dòng)力學(xué)、修飾電極在電催化和有機(jī)電子器件領(lǐng)域中的應(yīng)用作

2、了一點(diǎn)探索，取得了一些初步結(jié)果： (1)運(yùn)用電化學(xué)增強(qiáng)的方法制備軸向配位鈷卟啉修飾金電極，該修飾電極對(duì)抗壞血酸的氧化具有一定的催化作用。 (2)運(yùn)用紫外光譜技術(shù)研究了聚4-乙烯吡啶和鈷卟啉的配位平衡，用達(dá)到配位平衡的聚4-乙烯吡啶和鈷卟啉的混合物修飾玻碳電極，對(duì)氧氣有良好的催化還原。隨著配位平衡溶液中加入配體4-乙烯吡啶比例的增大，對(duì)氧氣的催化還原能力增強(qiáng)。 (3)利用鈷卟啉與含有吡啶基的硅烷的軸向配位作用，成功

3、地在透明材質(zhì)半導(dǎo)體ITO電極上組裝鈷卟啉制得了CoTMPP/4-PTSIP/ITO修飾電極。并運(yùn)用電化學(xué)交流阻抗技術(shù)和XPS光電子能譜對(duì)CoTMPP/4-PTSIP/ITO的制備過程進(jìn)行了表征。利用卟啉類物質(zhì)在可見區(qū)的強(qiáng)烈吸收，用紫外可見光譜對(duì)鈷卟啉組裝過程的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，比較了電極電位對(duì)鈷卟啉組裝過程的動(dòng)力學(xué)的影響。結(jié)果顯示，利用電化學(xué)增強(qiáng)的方法，即在鈷卟啉的組裝過程中施加0.9V的電極電位使其氧化成鈷(Ⅲ)卟啉，可以加速鈷卟啉的

4、組裝過程。 (4)利用鈷卟啉與含有吡啶基的硅烷的軸向配位作用，成功地在透明材質(zhì)非導(dǎo)體SiO2電極上組裝鈷卟啉制得了CoTMPP/4-PTSIP/SiO2修飾電極。并運(yùn)用XPS光電子能譜對(duì)CoTMPP/4-PTSIP/SiO2的制備過程進(jìn)行了表征。用紫外可見光譜對(duì)鈷卟啉組裝過程的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，比較了不同價(jià)態(tài)鈷卟啉中心以及在溶液中加入配體分子后對(duì)鈷卟啉組裝過程的動(dòng)力學(xué)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鈷卟啉的Co(Ⅲ)溶液比鈷卟啉的Co(Ⅱ

5、)溶液更快的在電極表面組裝，在它們的溶液中加入配體分子后，由于配體分子的競(jìng)爭(zhēng)作用，減慢了鈷卟啉在電極表面的組裝且飽和吸附修飾電極的最大吸光度值減小，同時(shí)由于Co(Ⅲ)與配體分子有較強(qiáng)的配位能力，因此配體分子的加入對(duì)其鈷卟啉在電極表面的組裝的影響較大。 (5)制備了4-巰基吡啶修飾Au作為源漏電極的雙層電極結(jié)構(gòu)的銅酞菁薄膜晶體管器件，對(duì)其電學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過4-巰基吡啶修飾的Au源漏電極器件，優(yōu)化了薄膜的生長(zhǎng)行為