卟啉、酞菁類化合物在金表面的自組裝技術(shù)和電化學(xué)表征.pdf

1、分子自組裝作為制備有機(jī)超薄膜的一種新興技術(shù)已越來越受到眾多研究者的關(guān)注。在過去的幾十年里，有關(guān)自組裝膜的研究己取得了極大的發(fā)展，在許多領(lǐng)域展現(xiàn)了誘人的應(yīng)用前景。卟啉、酞菁類化合物由于其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)己被廣泛應(yīng)用于自組裝膜領(lǐng)域的研究，而且已發(fā)揮出其它組裝分子無法比擬的作用。為此我們選擇比較穩(wěn)定的金電極作為基底，在金電極表面組裝了卟啉，酞菁化合物的自組裝膜。文獻(xiàn)方法大多都是卟啉或酞菁上連有巰基，通過S與Au的強(qiáng)烈相互作用使得卟啉、酞菁化合

2、物組裝到電極表面。這樣被組裝的卟啉、酞菁化合物的類型受到限制，如果建立一種可以將不含巰基的卟啉、酞菁化合物自組裝到金電極表面的普適性自組裝技術(shù)，那么幾乎所有的卟啉、酞菁化合物都可以利用這種自組裝技術(shù)在金電極表面形成單層膜。 由于卟啉、酞菁化合物的大兀鍵與金電極的相互作用力比S—Au鍵的相互作用力要弱得多，本論文試驗摸索尋找一種合適的有機(jī)溶劑，采用一種新穎的自組裝技術(shù)將不含巰基的卟啉、酞菁化合物以及雙層三明治型夾心稀土金屬

3、雙酞菁配合物自組裝到金電極表面，對自組裝膜進(jìn)行了電化學(xué)表征，并就上述化合物單層膜可能的應(yīng)用進(jìn)行了研究。 論文主要內(nèi)容包括以下幾個方面： 1、選擇理想的有機(jī)溶劑制備單層的卟啉(H<,2>TPP)和三明治型稀土銪雙酞菁配合物(Eu[Pc(OC<,8>H<,17>)<,8>]<,2>)的自組裝膜。經(jīng)過試驗篩選，選擇了一種合適的有機(jī)溶劑——苯。用苯溶解H<,2>TPP和Eu[Pc(OC<,8.H<,17>)<,8>]

4、<,2>，通過浸泡的方法將其組裝到金電極表面，通過循環(huán)伏安、交流阻抗和S踟方法對自組裝膜進(jìn)行表征，確認(rèn)自組裝膜已經(jīng)被組裝到電極表面，且卟啉和酞菁大分子以“臥式吸附”的方式吸附在金表面上。 2、采用循環(huán)伏安的方法研究了卟啉、酞菁類化合物自組裝膜修飾電極對一些復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)的影響： (1)自組裝膜對金電極表面氧化的抑制作用．H<,2>TPP和Eu[Pc(OC<,8.H<,17>)<,8>]<,2>自組裝膜都抑制了

5、金電極表面的氧化還原反應(yīng)。 (2)自組裝膜對銀欠電位沉積的抑制作用。H<,2>TPP和Eu[Pc(OC<,8.H<,17>)<,8>]<,2>自組裝膜都抑制了銀的欠電位沉積，H<,2>TPP自組裝膜比Eu[Pc(OC<,8>H<,17>)<,8>]<,2>自組裝膜對銀的欠電位沉積具有更強(qiáng)的抑制作用。 (3)自組裝膜對抗壞血酸氧化的抑制作用。Co(II)TPP(COOH)、Co(Ⅲ)Pe(a-OC<,2>H<,5>

6、)、Cu[Pc(OC<,8>H<,17>)<,8>]<,2>、H<,2>TPP自組裝膜對抗壞血酸的氧化都起抑制作用。 (4)自組裝膜對氧氣還原與甲醇氧化的影響。Co(II)TPP(COOH)自組裝膜既催化了甲醇的氧化又催化了氧氣的還原，而Co(Ⅲ)Pc(a-OC<,2>H<,5>)、Eu[Pc(OC<,8>H<,17>)<,8>]<,2>和H<,2>TPP自組裝膜既抑制了甲醇的氧化又抑制了氧氣的還原，抑制作用從弱到強(qiáng)為：Co(Ⅲ