meso-四（4-三甲铵基苯基）卟啉/氧化石墨烯复合材料的制备及光电性质研究
发布时间：2021-06-10 14:47
近年来,为了更大限度的开发利用太阳能,科学家们研究了多种人工模拟光合作用体系。卟啉基团是电子给体-受体（D-A）体系中非常理想的供电子部分,卟啉化合物具有共轭大环π电子离域体系,可以使分子的最高占据轨道（HOMO）和最低空轨道（LUMO）之间的能级差降低,在较大范围内具有光谱响应,尤其在可见光区有较高的量子产率。石墨烯是一种新型的二维材料,具有优良的物理化学性质。氧化后的石墨烯表面和边缘共价连接着许多含氧基团,例如环氧基、羟基、羧基等使其易溶于水。基于卟啉和氧化石墨烯（GO）优异的结构与光电性能,将卟啉-氧化石墨烯结合形成电子给体-电子受体体系,实现两者间有效的电子转移,在光电转换材料领域具有非常重要的应用价值。卟啉-石墨烯的复合方式有共价连接和非共价连接,由于非共价连接能够保持石墨烯和卟啉各自独特的结构特点和电子特性不被破坏,更接近于自然系统,可用于模拟自然光合体系,因此本论文选择非共价复合方式将卟啉与氧化石墨烯在水溶液中复合,进而研究其光谱和光电转换性质,具体如下：将水溶性阳离子卟啉meso-四（4-三甲铵基苯基）卟啉（TTAP）在质子化（pH=2.0）和非质子化（pH=7.0）条...
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 光诱导电子转移的基本理论
1.2 一般的电子给体和受体体系
1.3 卟啉/石墨烯体系
1.3.1 卟啉化合物简介
1.3.2 石墨烯简介
1.3.3 卟啉化合物/石墨烯体系研究进展
1.4 本论文的立题背景和主要内容
1.4.1 本论文的立题背景
1.4.2 本论文主要研究内容
参考文献
第二章 TTAP/GO复合物的制备与表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要仪器与试剂
2.2.2 实验方法
2.2.3 表征方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 透射电镜
2.3.2 拉曼光谱
2.3.3 红外光谱
2.4 结论
参考文献
第三章 TTAP/GO复合物的光谱与光电化学性质研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要仪器与试剂
3.2.2 光谱测定
3.2.3 TTAP/GO/ITO电极的制备
3.2.4 光电响应测定
3.3 结果与讨论
3.3.1 紫外-可见吸收光谱
3.3.2 荧光光谱
3.3.3 光电响应测试
3.3.4 可能的机理推测
3.4 结论
参考文献
第四章 [H_4TTAP]~(6+)/GO复合物与抗坏血酸之间相互作用的光电响应研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要仪器与试剂
4.2.2 光谱测试
4.2.3 光电响应测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 紫外-可见吸收光谱
4.3.2 荧光光谱
4.3.3 光电响应测试
4.3.4 可能的机理推测
4.4 结论
参考文献
第五章 全文总结
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简历及联系方式
承诺书
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化石墨烯的制备及电化学性质研究[J]. 陆军,王建朝,赵美峰,黄严. 材料导报. 2014(22)
[2]A3B型卟啉合成方法及在仿生催化中的应用[J]. 佘远斌,李凯,王朝明,于艳敏. 化工进展. 2014(06)
[3]偶氮基团修饰的苝酰亚胺染料的合成及其光响应行为[J]. 刘存,杨新国,钟文斌,杨高,张凤菊. 北京化工大学学报(自然科学版). 2013(04)
[4]双核多吡啶铂（Ⅱ）-紫精二元电子给受体体系的光诱导电子转移[J]. 王格侠,史晓燕,冯科,邢令宝,张丽萍,佟振合,吴骊珠. 科学通报. 2012(07)
[5]卟啉化合物在有机染料敏化太阳能电池中的应用研究[J]. 汤雅芸,梅群波,徐志杰,凌启淡. 化学进展. 2011(09)
[6]新型碳材料——石墨烯的研究进展[J]. 代波,邵晓萍,马拥军,裴重华. 材料导报. 2010(03)
[7]金属卟啉化学共价和非共价修饰多壁碳纳米管[J]. 王红科,彭圣明,赵鸿斌,许兰兰,张辉,陆旭甲. 化学学报. 2009(14)
[8]氧化石墨插层纳米复合材料的制备研究进展[J]. 周文明,贺蕴秋. 材料导报. 2007(S3)
[9]植物抗坏血酸的生物合成、转运及其生物学功能[J]. 陈坤明,宫海军,王锁民. 西北植物学报. 2004(02)
[10]化学诱导动态核极化[J]. 刘中立. 波谱学杂志. 1995(05)
硕士论文
[1]石墨烯—卟啉复合电极的制备及其电催化活性研究[D]. 王飞.哈尔滨工业大学 2014
[2]取代基对苝酰亚胺衍生物超分子自组装及性质的影响[D]. 王俊超.河南大学 2014
[3]利用系列羟基卟啉检测三聚氰胺、重金属铅、汞离子的研究[D]. 闫兴菊.重庆大学 2010
本文编号：3222574
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 光诱导电子转移的基本理论
1.2 一般的电子给体和受体体系
1.3 卟啉/石墨烯体系
1.3.1 卟啉化合物简介
1.3.2 石墨烯简介
1.3.3 卟啉化合物/石墨烯体系研究进展
1.4 本论文的立题背景和主要内容
1.4.1 本论文的立题背景
1.4.2 本论文主要研究内容
参考文献
第二章 TTAP/GO复合物的制备与表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要仪器与试剂
2.2.2 实验方法
2.2.3 表征方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 透射电镜
2.3.2 拉曼光谱
2.3.3 红外光谱
2.4 结论
参考文献
第三章 TTAP/GO复合物的光谱与光电化学性质研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要仪器与试剂
3.2.2 光谱测定
3.2.3 TTAP/GO/ITO电极的制备
3.2.4 光电响应测定
3.3 结果与讨论
3.3.1 紫外-可见吸收光谱
3.3.2 荧光光谱
3.3.3 光电响应测试
3.3.4 可能的机理推测
3.4 结论
参考文献
第四章 [H_4TTAP]~(6+)/GO复合物与抗坏血酸之间相互作用的光电响应研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要仪器与试剂
4.2.2 光谱测试
4.2.3 光电响应测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 紫外-可见吸收光谱
4.3.2 荧光光谱
4.3.3 光电响应测试
4.3.4 可能的机理推测
4.4 结论
参考文献
第五章 全文总结
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简历及联系方式
承诺书
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化石墨烯的制备及电化学性质研究[J]. 陆军,王建朝,赵美峰,黄严. 材料导报. 2014(22)
[2]A3B型卟啉合成方法及在仿生催化中的应用[J]. 佘远斌,李凯,王朝明,于艳敏. 化工进展. 2014(06)
[3]偶氮基团修饰的苝酰亚胺染料的合成及其光响应行为[J]. 刘存,杨新国,钟文斌,杨高,张凤菊. 北京化工大学学报(自然科学版). 2013(04)
[4]双核多吡啶铂（Ⅱ）-紫精二元电子给受体体系的光诱导电子转移[J]. 王格侠,史晓燕,冯科,邢令宝,张丽萍,佟振合,吴骊珠. 科学通报. 2012(07)
[5]卟啉化合物在有机染料敏化太阳能电池中的应用研究[J]. 汤雅芸,梅群波,徐志杰,凌启淡. 化学进展. 2011(09)
[6]新型碳材料——石墨烯的研究进展[J]. 代波,邵晓萍,马拥军,裴重华. 材料导报. 2010(03)
[7]金属卟啉化学共价和非共价修饰多壁碳纳米管[J]. 王红科,彭圣明,赵鸿斌,许兰兰,张辉,陆旭甲. 化学学报. 2009(14)
[8]氧化石墨插层纳米复合材料的制备研究进展[J]. 周文明,贺蕴秋. 材料导报. 2007(S3)
[9]植物抗坏血酸的生物合成、转运及其生物学功能[J]. 陈坤明,宫海军,王锁民. 西北植物学报. 2004(02)
[10]化学诱导动态核极化[J]. 刘中立. 波谱学杂志. 1995(05)
硕士论文
[1]石墨烯—卟啉复合电极的制备及其电催化活性研究[D]. 王飞.哈尔滨工业大学 2014
[2]取代基对苝酰亚胺衍生物超分子自组装及性质的影响[D]. 王俊超.河南大学 2014
[3]利用系列羟基卟啉检测三聚氰胺、重金属铅、汞离子的研究[D]. 闫兴菊.重庆大学 2010
本文编号：3222574
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