具有光电催化功能的有机无机纳米杂化膜的制及应用.doc

分 类 号：_________ UDC：_________ 盲审代码：_________ 密级：_________ 硕 士 学 位 论 文 具有光电催化功能的有机-无机纳米 杂化膜的制备及应用 学科、专业 ： 有机化学 研 究 方 向： 物理有机化学 完 成 日 期： 2008 3.10 X X 大 学 学 位 论 文 独 创 性 声 明 ? ? ? 论文作者签名： 日期： 年 月 日 X X 大 学 学 位 论 文 使 用 授 权 声 明 ? 本人完全了解XX大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权XX大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属XX大学。 必威体育官网网址论文在解密后遵守此规定。 论文作者签名： 　　　　 导师签名： 日期： 年 月 日 　　　 　日期： 年 月 日? 具有光电催化功能的有机-无机纳米杂化膜的制备及应用 摘 要 二维有序超薄的有机-无机杂化膜在光学、微电子学以及分子敏感元器件等方面的应用倍受人们的广泛关注, 在分子水平设计及合成具有功能性的有机-无机复合超薄膜是当代化学研究的热点和前沿课题之一。本论文利用Langmuir-Blodgett (LB) 膜技术及自组装技术，制备了一系列具有光电催化功能的有机-无机纳米超薄膜，并应用于修饰电极的制备、贵金属纳米团簇的合成以及生物分子和手性分子的光电识别，具体的研究结果有： 1. 利用LB膜技术制备出了一系列有机无机纳米杂化膜如clay/[(phen)2(dC18-bpy)]2+TiO2/[Ru(phen)2 (dC18- bpy)]2+ (简写为TiO2-Ru) (phen=1,10-phenanthro-line，dC18bpy = 4,4’- dioctadecyl-2,2’-bipyridylAFM观察发现沉积在玻璃等基有机-无机膜具有特征片状结构，纳米单层膜的平均厚度为3.4 ± 0.5 nm。 2. 探讨了纳米单层膜修饰电极的界面电子传递机理。研究lay-Ru 纳米单层膜修饰的ITO电极对DNA的主要成份之一guanosine 5’- monophosphate(GMP)的光电催化氧化行为结果发现：a) 紧密排列于ITO电极表面的非电活性粘土的加入降低了电极的电化学活性，但有效提高了电极的稳定性和光催化氧化能力；b) 具有供电子能力GMP的加入，有效提高ITO/lay-Ru修饰电极的电子传递效率；c) 杂化膜修饰电极的电子传递直接通过粘土纳米单层进行。以纳米单层的有机-无机膜 TiO2Ru 为模板，运用光化学还原法制备出了具有光电增强特性的贵金属Pt团簇。4. 创造立体选择性固体表面手性分子。运用LB膜技术及自组装技术，在单层的二氧化钛表面上，组装水溶性手性配合物分子(-[Os(phen)3]2+，创造了一种新奇的没有立体阻碍效应并具有手性分子识别能力的有机-无机杂化膜。利用上述膜修饰的ITO电极S和R-联萘酚(L)和(D)-2-苄基-2-(5-氟尿嘧啶-1-基)甲基甲酰基氨基乙酸甲酯的光电流差异。结果将为研制快捷、方便、且具高灵敏度的手性分子传感器提供理论和实验依据。PREPARATION AND APPLICATION OF ORGANIC-INORGANIC HYBRID NANOFILMS WITH PHOTOELCTROCATALYTIC PROPERTIES ABSTRACT Creation of a functional solid surface is one of the most challenging subjects for its wide applications to optical devices, microelectronic devices and sensors. In this dissertation, a series of organic-inorganic ultrathin films have been prepared by applying the combined methods