卟啉類化合物微納晶的控制生長及性能研究.pdf

1、卟啉化合物在自然界中廣泛存在,而且參與了許多重要的反應(yīng),例如氧的運(yùn)輸、催化、植物的光合作用等。卟啉是一類大分子雜環(huán)化合物,是由四個(gè)吡咯類亞基的α-碳原子通過次甲基橋(=CH-)互聯(lián)而形成的。其母體化合物為卟吩(C20H14N4),當(dāng)卟吩上面的氫原子被別的取代基取代后就稱之為卟啉。卟啉環(huán)是一個(gè)高度共軛的體系,因此卟啉一般都顯深色。在自然界中,許多卟啉都是以與金屬離子配合的形式存在的,例如血紅素是含鐵卟啉的化合物,葉綠素是含鎂的卟啉化合物,

2、維生素B12是含鈷的卟啉化合物,它們在生物體內(nèi)都有重要的生理功能,是血細(xì)胞載氧進(jìn)行呼吸作用和植物細(xì)胞進(jìn)行光合作用的關(guān)鍵。卟啉化合物具有良好的光和熱穩(wěn)定性,在可見光區(qū)有較強(qiáng)的吸收和發(fā)射,具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。因此,引起了科學(xué)家們極大的興趣,人們相信卟啉在能量轉(zhuǎn)移方面有著優(yōu)異甚至神奇的作用。卟啉化合物在生物化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)電子學(xué)、材料科學(xué)等不同領(lǐng)域的各個(gè)方面都有很大應(yīng)用,常常作為信息存儲、光學(xué)傳感、分子導(dǎo)線和非線性光學(xué)材料應(yīng)用到分子

3、電子學(xué)中。
　　本文以金屬卟啉分子(Mg,Ni,Cu,Pd)為核心,采用簡單,低成本的溶液法制備了卟啉有機(jī)微納米結(jié)構(gòu)。借助分子間的氫鍵和π-π作用制備了具有光電響應(yīng)的卟啉微納米結(jié)構(gòu);制備了微納米尺寸的金屬卟啉的配合物,并研究了其場效應(yīng)性質(zhì)。主要研究內(nèi)容包括：⑴葉綠素單晶的制備及光電性質(zhì)。利用溶液法成功制備了葉綠素a的單晶:采用直接滴涂法和溶劑交換法得到了兩種不同形貌的葉綠素a的單晶,并通過SEM,SEAD,AFM,XRD等手段詳細(xì)

4、分析了形成過程及結(jié)構(gòu),同時(shí)構(gòu)筑了光開關(guān)器件,測試其光電性能。⑵Ni卟啉微納結(jié)構(gòu)的制備及場效應(yīng)性能。金屬卟啉作為一種重要的大環(huán)復(fù)合物,由于非常容易合成及其豐富多樣的性質(zhì),在化學(xué)、物理、生物、藥物學(xué)和分子器件等領(lǐng)域都得到了廣泛的研究。我們選擇二苯基鎳卟啉,通過改變不同的溶劑,可以得到兩種不同形貌的微納結(jié)構(gòu),在不同形貌的微納結(jié)構(gòu)上構(gòu)筑了場效應(yīng)器件,研究了結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。⑶含不同金屬的卟啉微納結(jié)構(gòu)的制備及場效應(yīng)性能。為了研究不同金屬對卟啉