四苯基卟啉-聚吡咯纳米复合材料的制备及其非线性光学性能研究

利用非共价π-π堆积作用自组装合成了一种四苯基卟啉-聚吡咯纳米复合材料,通过红外光谱、拉曼光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱方法对产物进行了表征。并通过紫外可见光谱、荧光光谱研究了复合材料的光物理性能,证明了卟啉与聚吡咯之间具有π-π作用和较强的电子或能量转移效应。用Z扫描技术在4 ns、532 nm激光脉冲下测试聚吡咯、四苯基卟啉以及四苯基卟啉-聚吡咯纳米复合材料的非线性光学性能。结果表明,四苯基卟啉-聚吡咯纳米复合材料的非线性性能比两种前驱体有所增强。     

壳聚糖固载的锌卟啉的合成及表征

以苯甲醛、丙酸和吡咯为原料合成四苯摹卟啉(TPP),以TPP为原料,合成四苯基锌卟啉,利用紫外-可见光谱、红外光谱和核磁共振波谱3种表征手段,证实了TPP和四苯基锌卟啉的合成.用天然含氮高分子壳聚糖同载锌卟啉,以期提高锌卟啉的稳定性及催化能力,利用红外光谱技术,证实了壳聚糖固载的锌卟啉的合成.其合成为进一步探讨金属卟啉及壳聚精固载的会属卟啉的仿生催化能力奠定了基础.     

偶氮卟啉染料的制备及性能研究

以meso-四(4-硝基苯基)卟啉为原料经硝基还原后制得meso-四(4-氨基苯基)卟啉,meso-四(4-氨基苯基)卟啉再经重氮化后分别与2-萘酚和8-羟基喹啉发生偶合反应得到meso-四[4-(2-羟基偶氮萘基)苯基]卟啉(卟啉1)和meso-四[4-(8-羟基偶氮喹啉)苯基]卟啉(卟啉2)。利用核磁共振氢谱、IR、UV-Vis、循环伏安法等确定了目标化合物的结构、光谱特征和电化学性能。紫外-可见光光谱测试结果表明,卟啉1和卟啉2的Q带与meso-四(4-氨基苯基)卟啉相比,吸收强度明显增强,并且卟啉2与卟啉1相比,在可见光区有明显的红移现象。用循环伏安法研究了两种偶氮卟啉染料的氧化还原性质,通过计算ELUMO和EHOMO值,得出其能级结构与纳米TiO_2的导带能级相匹配。     

6种取代四苯基卟啉化合物的合成

以二甲苯为溶剂,氯乙酸为催化剂,硝基苯为氧化剂,由取代苯甲醛与吡咯发生缩合反应合成了6种取代四苯基卟啉化合物,并用紫外-可见光谱(UV-Vis)和红外光谱(IR)对所合成的产物进行了结构表征.考察了酸性催化剂和氧化剂对卟啉合成收率的影响,使卟啉收率得到了大幅提高,其中对位取代四苯基卟啉的合成收率＞45%,邻位取代四苯基...     

偶氮卟啉的合成、表征与光电导性能

以对硝基苯甲醛和吡咯为原料合成了对硝基苯基卟啉,再经硝基还原、重氮化和偶合反应合成了两种多偶氮连接的卟啉化合物,并用核磁、质谱、红外光谱及紫外-可见光谱对化合物进行了结构表征.分别以这些卟啉化合物为电荷产生材料制备了功能分离型双层光电导体,并对其光电导性能进行了研究.结果表明,偶氮卟啉的光敏性明显优于四苯基卟啉,其光敏性分别为1.8和28.8 lx•s.     

超声辅助原位聚合聚吡咯/石墨烯纳米复合材料的制备及其性能研究

利用超声波的分散、粉碎、活化、引发等多重作用以及吡咯单体与石墨烯的π-π相互作用,在实现石墨烯均匀分散的同时,使吡咯单体在石墨烯表面进行原位聚合反应,制备出聚吡咯/石墨烯(PPy/RGO)纳米复合材料。运用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对PPy/RGO纳米复合材料的表面特性、化学组成及结构等进行了表征。在此基础上,研究了制备过程中的各种因素(如氧化剂、反应温度、石墨烯含量等)对PPy/RGO纳米复合材料产率及导电性能的影响。并采用热重分析(TGA)和导电测试分析了石墨烯含量对其热稳定性及电导率的影响。     

聚吡咯/硫化镉的制备及其光学性能研究

将聚吡咯和纳米粒子结合起来制备的复合材料兼具了导电高分子材料、无机半导体材料的优势,与此同时这种的复合材料还具有显著的三阶非线性光学性质。本文拟采用界面氧化聚合法制备聚吡咯膜,通过实验发现反应的最佳溶剂为三氯甲烷,最佳的氧化剂为过硫酸铵。当聚吡咯于过硫酸铵反应浓度均为0.15 mol/L左右时可以生成表面平整、厚度适中、力学性能较好的聚吡咯膜。通过将上述方法制备的聚吡咯膜先浸泡在醋酸镉溶液中吸附Cd2+,最后与硫代乙酰胺处理得到PPy/CdS复合材料。本实验采用了探针式表面轮廓仪分析、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、Z-扫描测试法、热重(TG)分析等对产物进行表征。结果表明,聚吡咯/硫化镉纳米复合材料上纳米粒子的分布状况及粒子大小与掺比浓度有关,浓度越低分布越密、粒子直径越小,当聚吡咯、硫化镉的掺杂比达到1:0.001时粒子直径可达20 nm左右。此外,复合了硫化镉纳米粒子后聚吡咯的热稳定性提高了33.3%。由Z-扫描结果显示PPy/CdS具有很强的三阶非线性特性。     

对称席夫碱锌卟啉化合物的合成及性能研究

以乳酸、对硝基苯甲醛和吡咯为主要原料,硝基苯为溶剂合成meso-四(4-硝基)苯基卟啉化合物,通过浓盐酸和氯化亚锡还原得到对应的氨基卟啉,与锌配位后,在四氢呋喃为溶剂,冰醋酸为催化剂的作用下,与3种醛反应合成3种标题化合物。利用核磁共振氢谱,IR,UV-Vis,荧光,循环伏安法等方法确定了目标化合物的结构、光谱特征和电化学性能。讨论了不同给电子基团的引入对光谱性能及氧化还原能力的影响。     

四(4-羟基-3-苯偶氮基)苯基卟啉的合成、表征及光谱性能

以苯胺和对羟基苯甲醛为原料合成偶氮醛,并进一步与吡咯缩合得到一种新型的偶氮卟啉。通过元素分析、质谱、^1HNMR、UV-Vis表征了其结构。探讨了其荧光性能。通过与四对羟基苯基卟啉的荧光性能的对比,发现有较大程度的荧光猝灭。可能是偶氮苯基与卟啉环相互作用发生分子内电子转移的结果。     

含噻吩的扩展六元卟啉的合成及其光谱性质研究

本文采用经过改进的Ulman卟啉合成方法制备了两种含有噻吩环的四元和六元卟啉衍生物。通过核磁共振氢谱、高分辨质谱等测试确定了化合物的结构。利用紫外-可见光谱对两种不同结构卟啉的光谱性质进行了研究,结果表明,与普通四吡咯卟啉相比,噻吩环取代吡咯而生成的杂环卟啉具有红移的紫外吸收,而扩展杂环卟啉Q带吸收已进入近红外区域,且强度也有所增加。     

含噻吩的扩展六元卟啉的合成及其光谱性质研究

本文采用经过改进的Ulman卟啉合成方法制备了两种含有噻吩环的四元和六元卟啉衍生物。通过核磁共振氢谱、高分辨质谱等测试确定了化合物的结构。利用紫外-可见光谱对两种不同结构卟啉的光谱性质进行了研究,结果表明,与普通四吡咯卟啉相比,噻吩环取代吡咯而生成的杂环卟啉具有红移的紫外吸收,而扩展杂环卟啉Q带吸收已进入近红外区域,且强度也有所增加。     

聚卟啉结构与单线态氧产率的关系

分别以5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉和4,4'-[10,20-二(4-羧基苯基)-5,15-二(2-乙炔基苯基)]卟啉与不同长度的柔性二胺为单体,通过缩合聚合制备了交联网状聚卟啉和直链聚卟啉,通过单线态氧产率的对比探究不同结构对单线态氧产率的调控规律.结果表明,当柔性二胺中碳原子个数≤4时,交联网状聚卟啉具有优于直链聚卟啉的单线态氧产率性能,反之直链聚卟啉具有更加显著的优异性能.交联网状聚卟啉单线态氧产率随着柔性链长度的增长先上升后下降,直链聚卟啉随着柔性链长度的增长逐渐上升,且末端为同种电荷的聚卟啉具有更高的单线态氧产率,优化后的聚卟啉单线态氧产率可达单体的2.37倍.     

四(4-氨基苯基)卟啉及其金属配合物的合成方法改进

以对硝基苯甲醛、吡咯为原料,戊酸为溶剂,经缩合反应合成得到四(4-硝基苯基)卟啉(TNPP),以此为基础经过还原得到四(4-氨基苯基)卟啉(TAPP),并进一步与金属盐反应合成得到金属配合物。利用紫外可见光谱、红外光谱、元素分析、质谱及核磁共振氢谱对卟啉及其金属配合物进行了结构表征,确定合成产物为目标产物。通过合成方法的改进,提高了四(4-氨基苯基)卟啉(TAPP)及其金属配合物的产率,产率与目前的文献值相比较从30%提高至38%,为进一步研究氨基卟啉类有机金属材料提供了新的合成思路和方法。     

邻甲基取代四苯基卟啉化合物合成与光电性质的研究

实验通过"Adler法",以邻甲基苯甲醛与吡咯为原料,合成了meso-四(邻-甲基苯基)卟啉(o-TMPP),用红外光谱、紫外-可见光谱和荧光光谱分析进行了表征。考察了溶剂量、硝基苯用量、反应时间、浓缩量以及投料比五个条件对o-TMPP收率的影响。实验结果表明,在最佳的反应条件下合成meso-四(邻-甲基苯基)卟啉的产率为18%,o-TMPP的吸收峰强度会随着溶剂极性的增强而增强,o-TMPP是ACQ型分子,o-TMPP很容易被氧化却很难被还原。     

界面氧化聚合法聚吡咯/硫化镉合成及性能

拟采用界面氧化聚合法制备聚吡咯膜,通过实验发现反应的最佳溶剂为三氯甲烷,最佳的氧化剂为过硫酸铵。当聚吡咯于过硫酸铵反应浓度均为0.15 mol/L左右时可以生成表面平整、厚度适中、力学性能较好的聚吡咯膜。通过将上述方法制备的聚吡咯膜先浸泡在醋酸镉溶液中吸附Cd~(2+),最后与硫代乙酰胺处理得到PPy/CdS复合材料。本实验采用了探针式表面轮廓仪分析、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、Z-扫描测试法、热重(TG)分析等对产物进行表征。结果表明,聚吡咯/硫化镉纳米复合材料上纳米粒子的分布状况及粒子大小与掺比浓度有关,浓度越低分布越密、粒子直径越小,当聚吡咯、硫化镉的掺杂比达到1:0.001时粒子直径可达20 nm左右。此外,复合了硫化镉纳米粒子后聚吡咯的热稳定性提高了33.3%。由Z-扫描结果显示PPy/CdS具有很强的三阶非线性特性。     

乙二胺四乙酸单羟基苯基卟啉酯的合成

以对羟基苯甲醛、苯甲醛与吡咯为原料,合成了单羟基苯基卟啉;以乙二胺四乙酸合成了乙二胺四乙酸二环酸酐(EDTAA);之后以EDTAA与单羟基苯基卟啉为原料合成了标题化合物。用红外光谱、核磁共振氢谱、紫外-可见光谱及质谱对产品的结构进行了表征;对实验结果进行了讨论。     

四苯基卟啉锶配合物的合成及发光性能

利用醋酸锶与四苯基卟啉反应,合成了四苯基卟啉锶配合物。利用元素分析、红外、核磁共振等对该配合物进行了结构表征。采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和循环伏安法研究了该配合物的光电性能。四苯基卟啉锶配合物紫外-可见吸收光谱有一个强的吸收峰和一个次强的吸收峰,分别为428、457 nm。荧光光谱有一个强的发射峰和一个弱的发射峰,分别为610、676 nm。循环伏安法测得其氧化峰电位为1.558 V和1.051 V。与四苯基卟啉相比,四苯基卟啉锶紫外吸收发生红移,而荧光发射发生蓝移。     

聚吡咯/凹凸棒土纳米复合材料的制备及结构表征

以十二烷基磺酸钠为掺杂剂,FeCl3·6H2O为氧化剂,引发吡咯单体（Py）发生化学氧化聚合,制备出聚吡咯/凹凸棒土纳米复合材料（PPy/ATP）,并通过XRD、TG-DTA、FTIR和TEM等技术手段对所得的复合材料进行了表征。体积电阻率测量表明,随着Py用量的增大,纳米复合材料的体积电阻率逐渐变小,当Py/ATP的质量比≥0.25时体积电阻率变化不大。XRD和TEM显示,聚吡咯以非晶态形式包覆在凹凸棒土单晶的表面,形成核-壳棒状纳米结构,包覆层厚度约为2 nm。TG-DTA表明凹凸棒土纳米复合材料的耐热性能与纯聚吡咯相比明显提高。FTIR表明纳米复合材料中聚吡咯与凹凸棒土之间存在物理作用。     

萘基卟啉的合成与性能研究

以萘基醛类化合物为原料与吡咯在丙酸中回流合成了3种含萘基的新型卟啉化合物,其中2种化合物尚未见文献报道,其结构通过1H NMR,IR和UV-V is确定。与四苯基卟啉相比,萘基的引入增大了卟啉环的共轭性,使得光学吸收波长与荧光发射波长均发生不同程度的红移,Q带吸收峰形改变且激发波长增长。结合卟啉光谱四轨道理论对该变化进行了讨论。     

5,10,15,20-四[3,5-二(癸酰氧基)苯基]卟啉及其金属配合物的合成与性质研究

通过5,10,15,20-四[3,5-二(羟基)苯基]卟啉与癸酰氯反应,合成出5,10,15,20-四[3,5-二(癸酰氧基)苯基]卟啉,并通过金属化得到该卟啉的锌、铜配合物。通过紫外-可见吸收光谱,红外光谱,核磁共振氢谱等对产物进行了表征,并且研究了卟啉的液晶性质和荧光性质。