微乳法可控合成卟啉基納米材料.pdf

1、納米材料因其較傳統(tǒng)材料獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注且應(yīng)用極廣，自組裝技術(shù)被認(rèn)為是合成納米材料簡(jiǎn)單、高效的重要方法之一。利用超分子化學(xué)組裝手段可以有效實(shí)現(xiàn)卟啉類納米材料的合成，但是如何實(shí)現(xiàn)組裝過(guò)程的可控是卟啉組裝的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)。為了合成單分散的形貌、尺寸均一的卟啉納米材料，目前研究最多的就是利用乳化劑為軟模板的輔助自組裝法，乳化劑的作用是穩(wěn)定和充當(dāng)模板。本課題組開(kāi)發(fā)的微乳輔助、介相轉(zhuǎn)移自組裝法實(shí)現(xiàn)了對(duì)油溶性的四苯基錫卟啉的自組裝，這一方法具有很好

2、的通用性，預(yù)期可拓展到其他種類的油溶性卟啉的組裝。由于卟啉中心金屬原子種類的多樣性，得到的組裝體的性能也將不同。同時(shí)，在卟啉自組裝中引入新的功能組裝基元如無(wú)機(jī)納米晶，獲得集卟啉和無(wú)機(jī)納米晶各自優(yōu)越性能的納米復(fù)合材料，成為一個(gè)重要的研究課題。如何解決兩者的界面相容性，尋找一種簡(jiǎn)單有效的共組裝方法，發(fā)揮兩者的集成效應(yīng)顯得很有必要。為此，本論文主要進(jìn)行了如下兩部分的研究工作：
　　1.采用微乳輔助介相轉(zhuǎn)移的方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)四苯基錳卟啉（M

3、nTPP）的可控組裝。首先改變?nèi)榛瘎┓N類，制備得到了形貌各異的錳卟啉組裝體。當(dāng)使用陽(yáng)離子型乳化劑CTAB時(shí)，獲得的組裝體為邊沿規(guī)整、尺寸均一的微米級(jí)多邊形片。當(dāng)使用陰離子型乳化劑SDS時(shí)，獲得的是水分散性好的實(shí)心納米微球。當(dāng)使用非離子型乳化劑P123時(shí)，得到的是納米八面體，形貌還不太均一。同時(shí)，改變影響MnTPP組裝過(guò)程的其他因素如乳化劑濃度、卟啉濃度和成核溫度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)四苯基錳卟啉在形貌和尺寸的可調(diào)可控。利用紫外可見(jiàn)吸收光譜和X射線單

4、晶衍射等表征手段，推測(cè)卟啉分子的聚集形式和堆積方式。通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射和紫外可見(jiàn)吸收光譜測(cè)試動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)多邊形片和納米微球形成過(guò)程，對(duì)了解組裝過(guò)程和機(jī)理有指導(dǎo)意義，進(jìn)一步指導(dǎo)和實(shí)現(xiàn)對(duì)組裝的人為控制。
　　2.通過(guò)選擇和設(shè)計(jì)卟啉和無(wú)機(jī)納米晶間的弱相互作用，實(shí)現(xiàn)了卟啉和無(wú)機(jī)納米晶的共組裝。這部分主要分為兩個(gè)方面的工作。第一，采用微乳法，將油溶性納米晶與卟啉超分子通過(guò)乳化劑烷基鏈與卟啉分子間及無(wú)機(jī)納米晶間的疏水-疏水相互作用完成組裝，得到了雜化