卟啉-氧化物納米復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、納米科技的興起和發(fā)展日益受到人們的廣泛關(guān)注，并逐漸成為最為活躍的前沿學(xué)科領(lǐng)域。其中納米材料和技術(shù)是納米科技領(lǐng)域最具有活力、研究?jī)?nèi)涵十分豐富的學(xué)科分支。納米結(jié)構(gòu)材料常具有許多傳統(tǒng)材料所不具備的光、電、磁和化學(xué)性質(zhì)，在磁記錄、電子元件、生物醫(yī)學(xué)、傳感器以及工業(yè)催化等諸多重要技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。由于過(guò)渡金屬氧化物納米粒子潛在的和實(shí)際應(yīng)用使得它們?cè)诩{米科技中起著重要的作用。同時(shí)，卟啉具有良好的組件用于構(gòu)建有機(jī)納米結(jié)構(gòu)來(lái)促進(jìn)光電子和非線性

2、光學(xué)器件的潛在應(yīng)用引起廣泛的研究熱潮，而且在自然光合成中模擬光合作用過(guò)程和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換中認(rèn)為卟啉的自組裝是非常好的模型。這是由于卟啉的獨(dú)特的平面以及嚴(yán)格的分子幾何構(gòu)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(xué)和組裝性能。本文制備了卟啉-氧化物的復(fù)合材料，這些材料自身獨(dú)特的分級(jí)結(jié)構(gòu)可以有效地克服納米材料的缺點(diǎn)，表現(xiàn)出與體相材料不同的光、磁特性，催化等方面的性能。
　　1.利用微乳液的方法合成出卟啉-SiO2的

3、復(fù)合材料，并且這種復(fù)合材料能夠比較穩(wěn)定地存在于水溶液中。研究發(fā)現(xiàn)，納米顆粒中卟啉分子并沒(méi)有發(fā)生聚集或者是自組裝，而是以一種單分子的形式存在。我們用紫外-可見(jiàn)光譜儀，透射電鏡等對(duì)這種納米復(fù)合材料進(jìn)行了表征。這種合成環(huán)境是在水包油的微乳液中而不是有機(jī)溶劑，為水溶性卟啉納米結(jié)構(gòu)的制備提供了很好的思路。
　　2.用水熱法合成了卟啉-CeO2納米材料，利用x-射線衍射確定了納米復(fù)合結(jié)構(gòu)中CeO2的物相。紅外光譜證明了卟啉與CeO2中的鈰離子

4、形成了配位鍵。利用透射電鏡，高倍透射電鏡對(duì)這種納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。我們進(jìn)一步研究了這種復(fù)合材料的催化性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)納米卟啉-CeO2粒子不僅可以用作過(guò)氧化物酶模擬酶，而且可以高效地催化過(guò)氧化氫氧化底物四甲基聯(lián)苯胺(TMB)。
　　3.用水熱法制備了水溶性較好的卟啉-Fe3O4復(fù)合納米結(jié)構(gòu)，這種復(fù)合納米結(jié)構(gòu)展示了超高的磁性。卟啉-Fe3O4納米粒子高分散性和磁性使得它在實(shí)踐上有較好的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，這種水溶性的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)不僅可以用作過(guò)