功能卟啉衍生物有机无机复合材料的设计、合成及光化学性质研讨.pdf

㈣llllllllIIlllIlllIllⅢⅢ《m㈣… Y2113847 摘要 摘要 卟啉类化合物因其结构特点而具有独特的光电功能性质，在光化学领域里卟 啉衍生物是广受研究的光电功能材料之一。它们在有机电子学、非线性光学、电 子通讯技术及光伏电池等方面有着巨大的潜在应用价值。本论文在充分调研文献 的基础上设计合成了四个新型四苯基卟啉衍生物，并研究了它们的光学性质。采 用电解石墨棒的方法制备了碳纳米晶(CNCs)，并对它们及卟啉与CNCs复合的 光学性质进行研究。我们的工作为卟啉及CNCs在光化学领域的发展提供了实验 和理论参考。研究内容如下： (1)调研、总结了大量有关光化学及卟啉在光化学领域的应用的文献，对有 机光化学材料及卟啉材料在光化学领域的研究情况进行简述，并以此为基础提出 论文的设计思想。 (2)以四苯基卟啉为母体，通过在卟啉环的p位引入芘、吡啶盐、N，N．二 乙基一4．苯乙烯基苯胺等不同的取代基团，设计合成了四个功能卟啉衍生物。运 NMR、13C 用1H NMR及MALDI．TOFMS等手段对这四个化合物的结构进行表 征。通过在离子液中电解碳棒的方法制备CNCs，运用透射电镜(TEM)进行表征。 (3)对合成的四个卟啉化合物及CNCs的紫外．可见吸收光谱及荧光光谱进行 研究，探讨不同取代基团对卟啉光学性质的影响。同时还通过循环伏安法研究四 个卟啉化合物的电化学性质，并结合吸收光谱计算出它们的HOMO和LUMO能 级。通过TGA研究了这四个卟啉化合物的热稳定性，结果表明它们具有较好的 热稳定性。 (4)将合成的四个卟啉衍生物与CNCs进行复合，并对复合材料的紫外．可见 吸收光谱及荧光光谱进行研究。结果表明复合材料对光有较强的吸收、转化能力， 在光伏材料领域具有潜在应用价值。 关键词：卟啉，光化学，碳纳米晶，有机无机复合，光学性质 功能卟啉衍生物有机，无机复合的设计、合成及光化学性质研究 Abstract derivatiVeshaVebeenan n．antclassof Po叩hyrin impo photochemicalmat嘶als， and wide in display electronics，nonlinearoptics， promisingapplicationso玛anic teleco删munication celIs．Inour noVeI technologies锄dphotoVoltaic works，fbur withdifrerent the of were po印hy抽s substituentson ppositiontetraphenylpo叩hyrin carbon synthesized．AndnaIlocrystals(CNCs)werebyelectrolysis．In prepared the ofthefourn0VeI CNCsand addition，opticalproperties po印h蜘ns， were main are as researchcontentselaboratcd phorphyin@CNCsinVestigated．The follows：