羥基苯基、磺酸鈉苯基卟啉及其金屬配合物修飾多壁碳納米管的研究.pdf

1、1991年日本科學家Iijima首次利用電弧放電法發(fā)現(xiàn)了碳納米管(Carbon Nanotubes CNTs),由于CNTs獨特的內在結構,表現(xiàn)出奇特的物理化學性能,引起人們對碳納米管產(chǎn)生了極大的興趣,對碳納米管的研究成為了全球的研究熱點之一。人們預測它將是21世紀最具潛力的準一維線性納米材料、新一代平板顯示材料和納米電子器件材料之一。
　　卟啉及其衍生物具有特殊的結構和性能,在光電轉化、仿生學、催化材料、氣體傳感器、太陽能貯存、

2、微量分析等領域有著重要的作用,人們對于卟啉及其衍生物的研究越來越活躍。卟啉修飾碳納米管復合物由于具有獨特的化學結構和優(yōu)異的性能,已成為近年來新的研究熱點。本論文通過化學共價功能化和非共價功能化,研究卟啉對多壁碳納米管的修飾,旨在如何實現(xiàn)增大多壁碳納米管在有機溶劑和水中的溶解性和分散性,研究反應條件和規(guī)律及結構與性能的關系;探索多壁碳納米管修飾后的獨特性能,為合成新型功能化碳納米管材料積累經(jīng)驗。
　　本論文合成了5-(2-羥基苯基)

3、-10,15,20-三苯基卟啉、meso-四(4-磺酸鈉苯基)卟啉及其金屬配合物。用核磁共振氫譜、紅外光譜和紫外光譜對其化學結構進行了表征和確認。
　　通過5-(2-羥基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉、meso-四(4-磺酸鈉苯基)卟啉及其金屬配合物與酰氯化的多壁碳納米管反應,以形成酯和酸酐的形式來化學共價修飾多壁碳納米管,得到了化學共價修飾的卟啉-碳納米管復合物;通過卟啉與碳納米管的π-π堆積效應,得到了非共價修飾的卟啉-

4、碳納米管復合物。利用紅外光譜對復合物進行了結構表征;通過熒光光譜、紫外光譜等技術對其進行了性能測試;通過透射電鏡(TEM)觀察了Mn-TSPP化學共價與非共價修飾多壁碳納米管復合物的形貌;并對Mn-TSPP修飾多壁碳納米管復合物在二次純凈水中的分散性和溶解性進行研究。結果表明:修飾后的卟啉鍵連在多壁碳納米管上,而卟啉分子在碳納米管上的修飾使得多壁碳納米管的溶解性增強;并且其在可見光區(qū)的熒光猝滅率高達80％以上,這種高效的電子傳輸在開發(fā)太