基于卟啉酞菁金屬配合物的無酶電化學(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，它們在分子熒光探針、分子信息存儲和電化學(xué)傳感器上具有潛在的應(yīng)用價值，在材料科學(xué)領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。近年來，在傳感器領(lǐng)域，對基于卟啉酞菁金屬配合物的新型材料的開發(fā)和研究已經(jīng)成為了熱點。
　　本文內(nèi)容主要包括以下幾個部分:
　　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H2O2的電化學(xué)傳感性質(zhì)研究
　　設(shè)計合成了一種結(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]，并通過紫外可見吸收(UV-vis)，核磁氫譜(1HNMR)，質(zhì)譜(MS)等對該三層配合物的分子結(jié)構(gòu)進行了表征，通過電化學(xué)方法(DPV)測試配合物溶液發(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。通過紫外可見吸收(UV-vis)，偏振紫外可見吸收(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)等測試對混雜膜的表面形貌和聚集性質(zhì)進行了表征，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，聚集均勻且尺寸較小（大約70 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)測試例如循環(huán)伏安曲線(CV)，計時電流曲線(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)時間很短為0.03 s·μM-1，檢測限極低為0.017μM，靈敏度較好為7.4μA· mM-1。這個工作是迄今為止四吡咯基化合物無酶過氧化氫電化學(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]，并通過紫外可見吸收(UV-vis)，核磁氫譜(1H NMR)，質(zhì)譜(MS)等對該三層配合物的分子結(jié)

6、構(gòu)進行了表征。將此三層配合物與具有卓越超分子識別性質(zhì)的杯[4]芳烴或杯[8]芳烴的混合溶液以低成本簡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，通過紫外可見吸收(UV-vis)，偏振紫外可見吸收(Polarized UV-vis)，X射線粉末衍射(XRD)等測試對混雜膜的聚集性質(zhì)進行了表征，(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到了分子程度的混合，這可以實現(xiàn)三層配合物良好電化學(xué)活性與杯芳烴很好超分子識別活性的結(jié)合，有利于基于超分子電化學(xué)識別的電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑。也通過一系列電化學(xué)測試例如循環(huán)伏安法(CV)等確定了此基于電化學(xué)超分子識別的混雜膜的傳感性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)杯芳烴的加入確實可以提高配合物對于一系列不同被檢測物的分析能力，這來源于三層配合物好的電化學(xué)活性和杯芳烴通過超分子相互作用對被檢測物的富集作用。這個工作拓寬了卟啉