釕基化合物在電化學(xué)發(fā)光傳感和電催化析氫領(lǐng)域的應(yīng)用研究
發(fā)布時間：2020-12-22 14:08
釕屬于第五周期鉑族元素,豐富的氧化價態(tài),使得釕金屬及其化合物應(yīng)用到傳感,能源,催化等多領(lǐng)域。本文研究了釕的一種重要配合物Ru（bpy）32+,Ru（bpy）32+不僅可以作為光引發(fā)-可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合（Photo-induced electron-Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer polymerization,PET-RAFT聚合）的光催化劑,同時,它也是電化學(xué)發(fā)光（ECL）中一種重要的電致發(fā)光劑。在此基礎(chǔ)上,將分子印跡技術(shù)（molecular imprinted technolgy,MIT）與ECL技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建了ECL傳感器。首先負(fù)電性的金納米粒子（AuNPs）被制備,用于負(fù)載Ru（bpy）32+。之后以三聚氰胺（MEL）為模板,在Ru（bpy）32+催化劑的作用下,通過PET-RAFT控制交聯(lián)聚合,在AuNPs表面制備MIPs。將修飾后的...
【文章來源】：青島大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】：85 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
釕配合物[Ru(bpy)3]Cl2的合成過程
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文51.2.2分子印跡技術(shù)的基本原理圖1.2分子印跡技術(shù)的原理圖Figure1.2Theschematicdiagramofmolecularimprintingtechnology分子印跡技術(shù)實際上是制備分子印跡聚合物的過程，其原理如圖1.2所示，首先以目標(biāo)分子作為模板分子，選擇合適的功能單體，與模板分子之間發(fā)生自組裝，通過共價鍵或非共價鍵的形式結(jié)合成預(yù)聚物，模板分子和功能單體就會形成多重作用點，加入交聯(lián)劑，在一定反應(yīng)條件下，發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過特定的溶劑洗脫，以除去模板分子，聚合物結(jié)構(gòu)中就會留下與模板分子結(jié)構(gòu)相匹配，且與留有多重結(jié)合位點的孔穴，內(nèi)部具有一定排列規(guī)則與模板分子相匹配的官能團(tuán)，最終得到分子印跡聚合物。這種聚合物經(jīng)過洗脫后，仍然保持良好的三維形態(tài)和結(jié)合位點，對目標(biāo)分子（模板分子）具有高度的特異性識別，特定的官能團(tuán)為聚合物提供了識別功能。1.2.3分子印跡技術(shù)的分類根據(jù)模板分子與功能單體之間的作用方式不同，分子印跡技術(shù)還可以分為三種，共價鍵法，非共價鍵法和半共價鍵法。共價鍵法[18]是指模板分子和功能單體之間的結(jié)合位點是以共價鍵的形式結(jié)合，經(jīng)過聚合反應(yīng)形成聚合物，斷裂共價鍵的方式洗脫模板分子，但此方法中由于模板與功能單體之間的作用力很強(qiáng)，很難除盡模板，而且結(jié)合和離解的速度緩慢，很長時間才能達(dá)到熱力學(xué)平衡，但是此方法的專一識別性很高。另一種是非共價鍵法[19]，模板分子和功能單體非共價鍵方式結(jié)合，這種鍵的作用較弱如分子間形成氫鍵、靜電吸引、分子間的范德華力、金屬配合物等方式。這種方法容易洗脫和吸附目標(biāo)分子，因而受到廣泛研究應(yīng)用。還有一種是結(jié)合二者的，功能單體和模板分子以共價鍵的方式結(jié)合[20]，但在識別
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文19圖2.1(A)為甲基丙烯酸的1HNMR光譜及(B)通過傳統(tǒng)的RAFT聚合和PET-RAFT聚合合成聚甲基丙烯酸的反應(yīng)式。Figure2.1(A)1HNMRspectraoftheobtainedPMAAviaRu-PET-RAFTpolymerization.(B)SynthesisofPMAAviaRAFTpolymerizationandPET-RAFTpolymerization.表2.1Ru-PET-RAFT聚合的成分及其條件Table2.1FeedcompositionsofRu-PET-RAFTpolymerizationandthepropertiesEntryMAA/CETP/RuRu(bpy)32+(M)Time(h)Conc(%)MnbMnaDa1200:1:001200002200:0:0.0277.0×10-71200003200:1:0.0277.0×10-71256.2980088001.224200:1:0.0541.5×10-61272.413000110001.225200:1:0.0571.6×10-61272.613000120001.21650:1:0.0401.1×10-61247.2220018001.237100:1:0.0401.1×10-61261.1470041001.218200:1:0.0401.1×10-61271.7990090001.229400:1:0.0401.1×10-61270.124000210001.2110200:1:0.0401.1×10-62473.212700119001.2211200:1:0.0401.1×10-63673.512800130001.22(a)理論計算值；(b)實驗的Mn和PDI是通過GPC得到的（PEG為標(biāo)準(zhǔn)樣）；(c)轉(zhuǎn)化率是根據(jù)聚合混合物在D2O中的1HNMR譜進(jìn)行換算。(a)Theoreticalcalculatedvalues.(b)TheexperimentalMnandthePDImeasuredbyGPCusingPEGstandard.(c)Theexperimentalconversionwascalculatedfrom1HNMRspectraofthepolymerizationmixturesinD2O.此外，還研究了MAA和RAFT劑的摩爾比以及Ru(bpy)32+的量和聚合時間
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電化學(xué)發(fā)光分析研究進(jìn)展[J]. 啟黎明,袁帆,徐國寶. 中國科學(xué):化學(xué). 2018(08)
博士論文
[1]基于增強(qiáng)共反應(yīng)試劑作用效率的策略構(gòu)建電致化學(xué)發(fā)光免疫傳感器的研究[D]. 王海軍.西南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]聯(lián)吡啶釕及其衍生物電化學(xué)發(fā)光性質(zhì)研究及應(yīng)用[D]. 趙丹.遼寧師范大學(xué) 2011
本文編號：2931893
【文章來源】：青島大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】：85 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
釕配合物[Ru(bpy)3]Cl2的合成過程
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文51.2.2分子印跡技術(shù)的基本原理圖1.2分子印跡技術(shù)的原理圖Figure1.2Theschematicdiagramofmolecularimprintingtechnology分子印跡技術(shù)實際上是制備分子印跡聚合物的過程，其原理如圖1.2所示，首先以目標(biāo)分子作為模板分子，選擇合適的功能單體，與模板分子之間發(fā)生自組裝，通過共價鍵或非共價鍵的形式結(jié)合成預(yù)聚物，模板分子和功能單體就會形成多重作用點，加入交聯(lián)劑，在一定反應(yīng)條件下，發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過特定的溶劑洗脫，以除去模板分子，聚合物結(jié)構(gòu)中就會留下與模板分子結(jié)構(gòu)相匹配，且與留有多重結(jié)合位點的孔穴，內(nèi)部具有一定排列規(guī)則與模板分子相匹配的官能團(tuán)，最終得到分子印跡聚合物。這種聚合物經(jīng)過洗脫后，仍然保持良好的三維形態(tài)和結(jié)合位點，對目標(biāo)分子（模板分子）具有高度的特異性識別，特定的官能團(tuán)為聚合物提供了識別功能。1.2.3分子印跡技術(shù)的分類根據(jù)模板分子與功能單體之間的作用方式不同，分子印跡技術(shù)還可以分為三種，共價鍵法，非共價鍵法和半共價鍵法。共價鍵法[18]是指模板分子和功能單體之間的結(jié)合位點是以共價鍵的形式結(jié)合，經(jīng)過聚合反應(yīng)形成聚合物，斷裂共價鍵的方式洗脫模板分子，但此方法中由于模板與功能單體之間的作用力很強(qiáng)，很難除盡模板，而且結(jié)合和離解的速度緩慢，很長時間才能達(dá)到熱力學(xué)平衡，但是此方法的專一識別性很高。另一種是非共價鍵法[19]，模板分子和功能單體非共價鍵方式結(jié)合，這種鍵的作用較弱如分子間形成氫鍵、靜電吸引、分子間的范德華力、金屬配合物等方式。這種方法容易洗脫和吸附目標(biāo)分子，因而受到廣泛研究應(yīng)用。還有一種是結(jié)合二者的，功能單體和模板分子以共價鍵的方式結(jié)合[20]，但在識別
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文19圖2.1(A)為甲基丙烯酸的1HNMR光譜及(B)通過傳統(tǒng)的RAFT聚合和PET-RAFT聚合合成聚甲基丙烯酸的反應(yīng)式。Figure2.1(A)1HNMRspectraoftheobtainedPMAAviaRu-PET-RAFTpolymerization.(B)SynthesisofPMAAviaRAFTpolymerizationandPET-RAFTpolymerization.表2.1Ru-PET-RAFT聚合的成分及其條件Table2.1FeedcompositionsofRu-PET-RAFTpolymerizationandthepropertiesEntryMAA/CETP/RuRu(bpy)32+(M)Time(h)Conc(%)MnbMnaDa1200:1:001200002200:0:0.0277.0×10-71200003200:1:0.0277.0×10-71256.2980088001.224200:1:0.0541.5×10-61272.413000110001.225200:1:0.0571.6×10-61272.613000120001.21650:1:0.0401.1×10-61247.2220018001.237100:1:0.0401.1×10-61261.1470041001.218200:1:0.0401.1×10-61271.7990090001.229400:1:0.0401.1×10-61270.124000210001.2110200:1:0.0401.1×10-62473.212700119001.2211200:1:0.0401.1×10-63673.512800130001.22(a)理論計算值；(b)實驗的Mn和PDI是通過GPC得到的（PEG為標(biāo)準(zhǔn)樣）；(c)轉(zhuǎn)化率是根據(jù)聚合混合物在D2O中的1HNMR譜進(jìn)行換算。(a)Theoreticalcalculatedvalues.(b)TheexperimentalMnandthePDImeasuredbyGPCusingPEGstandard.(c)Theexperimentalconversionwascalculatedfrom1HNMRspectraofthepolymerizationmixturesinD2O.此外，還研究了MAA和RAFT劑的摩爾比以及Ru(bpy)32+的量和聚合時間
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電化學(xué)發(fā)光分析研究進(jìn)展[J]. 啟黎明,袁帆,徐國寶. 中國科學(xué):化學(xué). 2018(08)
博士論文
[1]基于增強(qiáng)共反應(yīng)試劑作用效率的策略構(gòu)建電致化學(xué)發(fā)光免疫傳感器的研究[D]. 王海軍.西南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]聯(lián)吡啶釕及其衍生物電化學(xué)發(fā)光性質(zhì)研究及應(yīng)用[D]. 趙丹.遼寧師范大學(xué) 2011
本文編號：2931893
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