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咔唑取代卟啉铂/钯配合物与介孔分子筛的组装及其组装体的氧化传感性能研究

霍城  
【摘要】:合成了四咔唑取代和八咔唑取代两类,八个系列共二十四种新型卟啉化合物{四-[3-甲氧基-4-(N-咔唑)正烷氧苯基]卟啉(4Cn-TPP)及其Zn,Pt,Pd配合物和四-[3,5-二(N-咔唑)正烷氧苯基]卟啉(8Cn-TPP)及其Zn,Pt,Pd配合物,(n= 4, 6, 8)}。通过核磁、质谱和元素分析等手段对产物进行了系统的表征,证明所合成的化合物为目标化合物。通过吸收光谱和发射光谱对这些化合物的发光性质进行了研究,从中得到了它们在室温下的发光量子效率。 采用介孔分子筛MCM-48作为载体,与所合成的卟啉铂/钯配合物组装得到不同类型的传感材料。通过对材料传感性能的考察可以发现,介孔分子筛的比表面积大、孔道排列规则有序、表面带有羟基、合成工艺简单、具有环境亲和力等众多特点使材料的性能得到极大的提高。 将合成的四咔唑取代卟啉铂/钯配合物与MCM-48组装得到具有氧气传感性能的材料。该材料的氧气透过率高,氧气分子与传感分子接触充分,且具有一定的独立性,可以直接应用于实际。其中Pt-4C8-TPP~(4+)/MCM-48 (20mg/g)对氧气的灵敏度I0/I100为17.74,猝灭时间为0.6 s,还原时间为6.4 s。而Pd-4C8-TPP~(4+)/MCM-48 (20 mg/g)的灵敏度则为57.87,淬灭时间为0.04 s,还原时间为73.2 s。 将合成的八咔唑取代卟啉铂/钯配合物与MCM-48组装得到具有氧气传感性能的材料。其中Pt-8C8-TPP~(8+)/MCM-48 (20 mg/g)的性能最为优越:灵敏度为5041.2,猝灭时间为0.04 s,还原时间为32.2 s,即使当氧气浓度很低,只有0.1%时,灵敏度I0/I0.1也能达到21.5。Pd-8C8-TPP~(8+)/MCM-48 (20 mg/g)的灵敏度为923.82,猝灭时间为0.06 s,还原时间为64.8 s。


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