基于卟啉酞菁金屬配合物的無(wú)酶電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及性質(zhì)研究.pdf

1、卟啉酞菁金屬配合物具有大環(huán)共軛體系，具有獨(dú)特的電學(xué)、光學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)。作為新型的功能材料，它們?cè)诜肿訜晒馓结?、分子信息存?chǔ)和電化學(xué)傳感器上具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，在材料科學(xué)領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)，在傳感器領(lǐng)域，對(duì)基于卟啉酞菁金屬配合物的新型材料的開(kāi)發(fā)和研究已經(jīng)成為了熱點(diǎn)。
　　本文內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分:
　　1.卟啉酞菁三層稀土配合物與氧化石墨烯混雜膜的制備及對(duì)H2O2的電化學(xué)傳感性質(zhì)研究
　　設(shè)計(jì)合成了一種結(jié)構(gòu)

2、新穎的卟啉酞菁銪三層配合物(Pc)Eu(Pc)Eu[trans-T(COOCH3)2PP]，并通過(guò)紫外可見(jiàn)吸收(UV-vis)，核磁氫譜(1HNMR)，質(zhì)譜(MS)等對(duì)該三層配合物的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，通過(guò)電化學(xué)方法(DPV)測(cè)試配合物溶液發(fā)現(xiàn)該化合物具有優(yōu)異的雙極半導(dǎo)體性質(zhì)，可以用于制備電化學(xué)傳感器。用一種低成本簡(jiǎn)單方便可溶劑化處理的QLS方法制備了(Pc)Eu(Pc)Eu[trans-T(COOCH3)2PP]與氧化石墨烯(GO)的

3、混雜多層膜。通過(guò)紫外可見(jiàn)吸收(UV-vis)，偏振紫外可見(jiàn)吸收(Polarized UV-vis)，X射線粉末衍射(XRD)，原子力顯微鏡(AFM)，掃描電子顯微鏡(SEM)，電流-電壓曲線(I-V)等測(cè)試對(duì)混雜膜的表面形貌和聚集性質(zhì)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明，該混雜膜中，由于GO的模板作用，三層配合物分子具有更好的結(jié)晶性和分散性，混雜膜具有明顯改善的表面形貌，聚集均勻且尺寸較?。ù蠹s70 nm），并且混雜膜具有更高的導(dǎo)電性，適合構(gòu)筑電化學(xué)傳

4、感器。一系列電化學(xué)傳感性質(zhì)測(cè)試?yán)缪h(huán)伏安曲線(CV)，計(jì)時(shí)電流曲線(I-t)等表明，響應(yīng)電流與H2O2的濃度呈極好的線性關(guān)系，且線性范圍較寬為0.05-1800μM，響應(yīng)時(shí)間很短為0.03 s·μM-1，檢測(cè)限極低為0.017μM，靈敏度較好為7.4μA· mM-1。這個(gè)工作是迄今為止四吡咯基化合物無(wú)酶過(guò)氧化氫電化學(xué)傳感器最好的結(jié)果。更重要的是，(Pc)Eu(Pc)Eu[trans-T(COOCH3)2PP]/GO/ITO電極具有極好

5、的穩(wěn)定性，重現(xiàn)性和選擇性，顯示了電化學(xué)活性的四吡咯基稀土三明治配合物與GO的結(jié)合在無(wú)酶電化學(xué)傳感器領(lǐng)域的巨大潛能。
　　2.具有電化學(xué)超分子識(shí)別性質(zhì)的卟啉酞菁三層稀土配合物與杯芳烴混雜膜的制備及電化學(xué)傳感性質(zhì)研究
　　設(shè)計(jì)合成了一種結(jié)構(gòu)新穎的具有優(yōu)秀電化學(xué)活性的混雜卟啉酞菁三層銪配合物(Pc)Eu(Pc)Eu[T(OH)PP]，并通過(guò)紫外可見(jiàn)吸收(UV-vis)，核磁氫譜(1H NMR)，質(zhì)譜(MS)等對(duì)該三層配合物的分子結(jié)

6、構(gòu)進(jìn)行了表征。將此三層配合物與具有卓越超分子識(shí)別性質(zhì)的杯[4]芳烴或杯[8]芳烴的混合溶液以低成本簡(jiǎn)單方便可溶劑化處理的QLS方法制備成混雜膜并構(gòu)筑成化學(xué)修飾電極，通過(guò)紫外可見(jiàn)吸收(UV-vis)，偏振紫外可見(jiàn)吸收(Polarized UV-vis)，X射線粉末衍射(XRD)等測(cè)試對(duì)混雜膜的聚集性質(zhì)進(jìn)行了表征，(Pc)Eu(Pc)Eu[T(OH)PP]分子在純膜與混雜膜中的聚集方式都是J聚集，且混雜前后，分子與基片間的夾角沒(méi)有發(fā)生明顯的

7、變化。另外，杯芳烴組分與三層配合物組分幾乎達(dá)到了分子程度的混合，這可以實(shí)現(xiàn)三層配合物良好電化學(xué)活性與杯芳烴很好超分子識(shí)別活性的結(jié)合，有利于基于超分子電化學(xué)識(shí)別的電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑。也通過(guò)一系列電化學(xué)測(cè)試?yán)缪h(huán)伏安法(CV)等確定了此基于電化學(xué)超分子識(shí)別的混雜膜的傳感性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)杯芳烴的加入確實(shí)可以提高配合物對(duì)于一系列不同被檢測(cè)物的分析能力，這來(lái)源于三層配合物好的電化學(xué)活性和杯芳烴通過(guò)超分子相互作用對(duì)被檢測(cè)物的富集作用。這個(gè)工作拓寬了卟啉