金屬卟啉配合物有序膜及其納米材料的制備與特性研究.pdf

1、A t h e s i s ( d i s s e r t a t i o n ) s u b m i t t e d t oZ h e n g z h o u U n i v e r s i t yf o r t h ed e g r e eo f M a s t e rR e s e a r c h e so f P r e p a r a t i o n a n d C h a r a c t e r i z a t i o no

2、 fO r d e r e d - - f i l m s a n d N a n o m a t e r i a l sb a s i n g o nM e t a l l o p o r p h y r i nC o m p l e x e sB y L i n l i n L i uS u p e r v i s o r ：P r o f ．L u y u a nM a oP r o f ．T i e s h e n g L iP

3、 o l y m e r c h e m i s t r ya n d p h y s i c s一 一 一 -C o l l e g eo f M a t e r i a l sa n d E n g i n e e r i n g ，Z h e n g z h o uM a y , 2 0 1 3摘要摘要本論文中，利用L a n g m u i r - B l o d g e t t 成膜技術(shù)制備了四種卟啉配合物有序分子薄膜，并利用

4、原子力顯微鏡( A F M ) 、U V - v i s 分光光度計、小角X - 射線散射、靜態(tài)水接觸角測量儀等研究了此系列卟啉配合物的成膜性質(zhì)。同時使用電化學方法詳細地研究了系列卟啉配合物有序薄膜在D N A 分子識別方面的應(yīng)用。本論文主要工作如下：1 ．合成了5 ．( 間羥基苯基) ．1 0 ，1 5 ，2 0 ．三對氯苯基卟啉( 簡稱H P C P P ) 相應(yīng)的銅( 簡稱H P C P P C u ( I I ) ) 、鋅( 簡

5、稱H P C P P Z n ( I I ) ) 、錳( 簡稱H P C P P M n ( I I ) ) 金屬配合物。使用L B 膜成膜方法，制備了H P C P P 、H P C P P C u ( I I ) 、H P C P P Z n ( I I ) 及H P C P P M n ( I I )的超分子有序薄膜；通過7 c 彳等溫曲線、E s ．兀曲線等詳細的研究了四種卟啉配合物的最佳成膜條件及在氣／液界面上的分子排列行為；

6、通過原子力顯微鏡( A F M ) 、U V - v i s 分光光度計、小角．x 射線散射、水接觸角測量儀等對納米膜的表面形態(tài)學及膜中分子的排列取向進行研究。2 ．卟啉配合物L B 膜中分子取向性質(zhì)。研究表明：1 ) 對于H P C P P ，超聲波對鋪展溶液處理與否影響甚微，所制備的L B 膜形態(tài)均一，表面平整，并未呈現(xiàn)分子規(guī)律取向排列；然而，通過對H P C P P Z n ( I I ) 、H P C P P M n ( I I

7、 ) 及H P C P P C u ( I I ) 鋪展溶液超聲處理后，制各的納米膜呈現(xiàn)明顯取向性排列，且具有潛在的旋光性。2 ) 在亞相中加入金屬離子，可以實現(xiàn)H P C P P 、H P C P P Z n ( I I ) 、H P C P P M n ( I I 1 及H P C P P C u ( I I ) L B 膜中卟啉環(huán)取向的調(diào)控：卟啉環(huán)與基片表面的傾角均有所增大。3 ) 通過對成膜物質(zhì)溶液的超聲處理，同樣可以實現(xiàn)對H

8、P C P P 、H P C P P Z n ( I I ) 、H P C P P M n ( I I ) 及H P C P P C u ( I I ) L B 膜中卟啉環(huán)取向的調(diào)控，使得所制備的卟啉衍生物L B 膜中卟啉環(huán)與基片表面的傾角均有所減小。3 ．H P C P P 、H P C P P Z n ( I I ) 、H P C P P M n ( I I ) 及H P C P P C u ( I I ) 在D M F 溶液中及其

9、L B 膜修飾電極電化學行為。研究表明：1 ) 四種卟啉配合物L B 膜修飾電極上的反應(yīng)機理與其在溶液中的不同。2 ) 在H P C P P 、H P C P P Z n ( I I ) 、H P C P P M n ( I I ) 及H P C P P C u ( I I ) L B 膜修飾電極對D N A 堿基的分子識別行為研究中，四種配合物對D N A 堿基有不同的識別能力，H P C P P 及H P C P P Z n ( I