基于卟啉的光限幅功能材料的設(shè)計(jì)和制備.pdf

1、卟啉包括其衍生物分子的結(jié)構(gòu)中心主要是一個(gè)大環(huán)共軛體系，基于它所擁有的特殊的結(jié)構(gòu)，使其在很多領(lǐng)域里面都有著很廣泛的應(yīng)用，像醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、材料科學(xué)、分析化學(xué)等。氮化硼和碳納米管因其優(yōu)異的性能和潛在的應(yīng)用前景吸引了國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的廣泛關(guān)注。非線性材料作為一種優(yōu)秀的光學(xué)材料，伴隨著人們對(duì)非線性光學(xué)領(lǐng)域的不斷研究和探索，非線性光學(xué)功能材料在軍事和人們的日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)非線性光學(xué)的研究其實(shí)就是研究強(qiáng)光與材料間的相互作用，進(jìn)而獲得相關(guān)材

2、料的組成，結(jié)構(gòu)，狀態(tài)，能量轉(zhuǎn)移，以及各種內(nèi)部動(dòng)力學(xué)的耦合過程中的重要信息。基于此，我們采用不同的合成方法制備了卟啉共價(jià)功能化的氮化硼、多壁碳納米管和單壁碳納米管的納米雜化材料。通過不同光學(xué)儀器對(duì)其進(jìn)行表征，并采用Z-掃描技術(shù)測(cè)試了它們的非線性光學(xué)性能。
　　1.氮化硼有石墨類似層狀晶體結(jié)構(gòu)的同時(shí)也有其獨(dú)特的方面，層狀氮化硼不僅是一種寬禁帶半導(dǎo)體或絕緣材料，而且還可以實(shí)現(xiàn)n型和p型摻雜，具有吸收中子的能力，是很好的耐高溫電子器件材料

3、和很有前途的聲光電材料。我們通過強(qiáng)酸將氮化硼羥基化，然后與卟啉進(jìn)行了共價(jià)連接，合成了氮化硼-卟啉的納米雜化材料。通過Z-掃描技術(shù)對(duì)其非線性光學(xué)性能進(jìn)行了探討。
　　2.多壁碳納米管具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能，在其發(fā)現(xiàn)后受到了廣泛的關(guān)注，有望成為一種理想的增強(qiáng)復(fù)合材料。由于多壁碳納米管的表面沒有活性官能團(tuán)，首先采用強(qiáng)酸將多壁碳納米管羧基化，再通過酯化反應(yīng)將四羥基卟啉或卟啉聚合物共價(jià)修飾在多壁碳納米管表面。通過相應(yīng)的光譜分析證實(shí)了卟啉

4、分子和多壁碳納米管的共價(jià)連接。此外，通過對(duì)熒光光譜的分析，可以發(fā)現(xiàn)雜化材料的熒光光譜相對(duì)于前軀體卟啉顯示出不同程度的猝滅效應(yīng)，這表明卟啉與多壁碳納米管之間存在光誘導(dǎo)電子/能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)。
　　3.設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)路線，通過兩種卟啉對(duì)單壁碳納米管進(jìn)行功能化修飾得到兩種不同的納米雜化材料。為了研究?jī)煞N不同卟啉和單壁碳納米管共價(jià)連接形成的納米雜化材料的光學(xué)性能，首先通過不同的光譜學(xué)測(cè)試證實(shí)了卟啉與單壁碳納米管成功的進(jìn)行了共價(jià)連接。雜化材料的