meso-四(4-三甲銨基苯基)卟啉/氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及光電性質(zhì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-10 14:47
近年來,為了更大限度的開發(fā)利用太陽能,科學(xué)家們研究了多種人工模擬光合作用體系。卟啉基團(tuán)是電子給體-受體(D-A)體系中非常理想的供電子部分,卟啉化合物具有共軛大環(huán)π電子離域體系,可以使分子的最高占據(jù)軌道(HOMO)和最低空軌道(LUMO)之間的能級(jí)差降低,在較大范圍內(nèi)具有光譜響應(yīng),尤其在可見光區(qū)有較高的量子產(chǎn)率。石墨烯是一種新型的二維材料,具有優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)。氧化后的石墨烯表面和邊緣共價(jià)連接著許多含氧基團(tuán),例如環(huán)氧基、羥基、羧基等使其易溶于水;谶策脱趸℅O)優(yōu)異的結(jié)構(gòu)與光電性能,將卟啉-氧化石墨烯結(jié)合形成電子給體-電子受體體系,實(shí)現(xiàn)兩者間有效的電子轉(zhuǎn)移,在光電轉(zhuǎn)換材料領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。卟啉-石墨烯的復(fù)合方式有共價(jià)連接和非共價(jià)連接,由于非共價(jià)連接能夠保持石墨烯和卟啉各自獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和電子特性不被破壞,更接近于自然系統(tǒng),可用于模擬自然光合體系,因此本論文選擇非共價(jià)復(fù)合方式將卟啉與氧化石墨烯在水溶液中復(fù)合,進(jìn)而研究其光譜和光電轉(zhuǎn)換性質(zhì),具體如下:將水溶性陽離子卟啉meso-四(4-三甲銨基苯基)卟啉(TTAP)在質(zhì)子化(pH=2.0)和非質(zhì)子化(pH=7.0)條...
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移的基本理論
1.2 一般的電子給體和受體體系
1.3 卟啉/石墨烯體系
1.3.1 卟啉化合物簡介
1.3.2 石墨烯簡介
1.3.3 卟啉化合物/石墨烯體系研究進(jìn)展
1.4 本論文的立題背景和主要內(nèi)容
1.4.1 本論文的立題背景
1.4.2 本論文主要研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 TTAP/GO復(fù)合物的制備與表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要儀器與試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.3 表征方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 透射電鏡
2.3.2 拉曼光譜
2.3.3 紅外光譜
2.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第三章 TTAP/GO復(fù)合物的光譜與光電化學(xué)性質(zhì)研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 主要儀器與試劑
3.2.2 光譜測定
3.2.3 TTAP/GO/ITO電極的制備
3.2.4 光電響應(yīng)測定
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 紫外-可見吸收光譜
3.3.2 熒光光譜
3.3.3 光電響應(yīng)測試
3.3.4 可能的機(jī)理推測
3.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第四章 [H_4TTAP]~(6+)/GO復(fù)合物與抗壞血酸之間相互作用的光電響應(yīng)研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要儀器與試劑
4.2.2 光譜測試
4.2.3 光電響應(yīng)測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 紫外-可見吸收光譜
4.3.2 熒光光譜
4.3.3 光電響應(yīng)測試
4.3.4 可能的機(jī)理推測
4.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第五章 全文總結(jié)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人簡歷及聯(lián)系方式
承諾書
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氧化石墨烯的制備及電化學(xué)性質(zhì)研究[J]. 陸軍,王建朝,趙美峰,黃嚴(yán). 材料導(dǎo)報(bào). 2014(22)
[2]A3B型卟啉合成方法及在仿生催化中的應(yīng)用[J]. 佘遠(yuǎn)斌,李凱,王朝明,于艷敏. 化工進(jìn)展. 2014(06)
[3]偶氮基團(tuán)修飾的苝酰亞胺染料的合成及其光響應(yīng)行為[J]. 劉存,楊新國,鐘文斌,楊高,張鳳菊. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[4]雙核多吡啶鉑(Ⅱ)-紫精二元電子給受體體系的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移[J]. 王格俠,史曉燕,馮科,邢令寶,張麗萍,佟振合,吳驪珠. 科學(xué)通報(bào). 2012(07)
[5]卟啉化合物在有機(jī)染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用研究[J]. 湯雅蕓,梅群波,徐志杰,凌啟淡. 化學(xué)進(jìn)展. 2011(09)
[6]新型碳材料——石墨烯的研究進(jìn)展[J]. 代波,邵曉萍,馬擁軍,裴重華. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(03)
[7]金屬卟啉化學(xué)共價(jià)和非共價(jià)修飾多壁碳納米管[J]. 王紅科,彭圣明,趙鴻斌,許蘭蘭,張輝,陸旭甲. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(14)
[8]氧化石墨插層納米復(fù)合材料的制備研究進(jìn)展[J]. 周文明,賀蘊(yùn)秋. 材料導(dǎo)報(bào). 2007(S3)
[9]植物抗壞血酸的生物合成、轉(zhuǎn)運(yùn)及其生物學(xué)功能[J]. 陳坤明,宮海軍,王鎖民. 西北植物學(xué)報(bào). 2004(02)
[10]化學(xué)誘導(dǎo)動(dòng)態(tài)核極化[J]. 劉中立. 波譜學(xué)雜志. 1995(05)
碩士論文
[1]石墨烯—卟啉復(fù)合電極的制備及其電催化活性研究[D]. 王飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]取代基對(duì)苝酰亞胺衍生物超分子自組裝及性質(zhì)的影響[D]. 王俊超.河南大學(xué) 2014
[3]利用系列羥基卟啉檢測三聚氰胺、重金屬鉛、汞離子的研究[D]. 閆興菊.重慶大學(xué) 2010
本文編號(hào):3222574
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移的基本理論
1.2 一般的電子給體和受體體系
1.3 卟啉/石墨烯體系
1.3.1 卟啉化合物簡介
1.3.2 石墨烯簡介
1.3.3 卟啉化合物/石墨烯體系研究進(jìn)展
1.4 本論文的立題背景和主要內(nèi)容
1.4.1 本論文的立題背景
1.4.2 本論文主要研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 TTAP/GO復(fù)合物的制備與表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要儀器與試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.3 表征方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 透射電鏡
2.3.2 拉曼光譜
2.3.3 紅外光譜
2.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第三章 TTAP/GO復(fù)合物的光譜與光電化學(xué)性質(zhì)研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 主要儀器與試劑
3.2.2 光譜測定
3.2.3 TTAP/GO/ITO電極的制備
3.2.4 光電響應(yīng)測定
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 紫外-可見吸收光譜
3.3.2 熒光光譜
3.3.3 光電響應(yīng)測試
3.3.4 可能的機(jī)理推測
3.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第四章 [H_4TTAP]~(6+)/GO復(fù)合物與抗壞血酸之間相互作用的光電響應(yīng)研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要儀器與試劑
4.2.2 光譜測試
4.2.3 光電響應(yīng)測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 紫外-可見吸收光譜
4.3.2 熒光光譜
4.3.3 光電響應(yīng)測試
4.3.4 可能的機(jī)理推測
4.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第五章 全文總結(jié)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人簡歷及聯(lián)系方式
承諾書
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氧化石墨烯的制備及電化學(xué)性質(zhì)研究[J]. 陸軍,王建朝,趙美峰,黃嚴(yán). 材料導(dǎo)報(bào). 2014(22)
[2]A3B型卟啉合成方法及在仿生催化中的應(yīng)用[J]. 佘遠(yuǎn)斌,李凱,王朝明,于艷敏. 化工進(jìn)展. 2014(06)
[3]偶氮基團(tuán)修飾的苝酰亞胺染料的合成及其光響應(yīng)行為[J]. 劉存,楊新國,鐘文斌,楊高,張鳳菊. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[4]雙核多吡啶鉑(Ⅱ)-紫精二元電子給受體體系的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移[J]. 王格俠,史曉燕,馮科,邢令寶,張麗萍,佟振合,吳驪珠. 科學(xué)通報(bào). 2012(07)
[5]卟啉化合物在有機(jī)染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用研究[J]. 湯雅蕓,梅群波,徐志杰,凌啟淡. 化學(xué)進(jìn)展. 2011(09)
[6]新型碳材料——石墨烯的研究進(jìn)展[J]. 代波,邵曉萍,馬擁軍,裴重華. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(03)
[7]金屬卟啉化學(xué)共價(jià)和非共價(jià)修飾多壁碳納米管[J]. 王紅科,彭圣明,趙鴻斌,許蘭蘭,張輝,陸旭甲. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(14)
[8]氧化石墨插層納米復(fù)合材料的制備研究進(jìn)展[J]. 周文明,賀蘊(yùn)秋. 材料導(dǎo)報(bào). 2007(S3)
[9]植物抗壞血酸的生物合成、轉(zhuǎn)運(yùn)及其生物學(xué)功能[J]. 陳坤明,宮海軍,王鎖民. 西北植物學(xué)報(bào). 2004(02)
[10]化學(xué)誘導(dǎo)動(dòng)態(tài)核極化[J]. 劉中立. 波譜學(xué)雜志. 1995(05)
碩士論文
[1]石墨烯—卟啉復(fù)合電極的制備及其電催化活性研究[D]. 王飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]取代基對(duì)苝酰亞胺衍生物超分子自組裝及性質(zhì)的影響[D]. 王俊超.河南大學(xué) 2014
[3]利用系列羥基卟啉檢測三聚氰胺、重金屬鉛、汞離子的研究[D]. 閆興菊.重慶大學(xué) 2010
本文編號(hào):3222574
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