文档介绍：学校代号 10530 学号 200606020973
分类号 密级
硕士学位论文
羟基、氨基卟啉及其金属配合物
修饰多壁碳纳米管的研究
学位申请人王红科
指导教师赵鸿斌教授
学院名称化学学院
学科专业有机化学
研究方向有机功能材料
二○○九年五月
Hydroxyl and Amino Porphyrins and
Metalloporphyrin Functionalize Multi-walled
Carbon Nanotubes
Candidate Wang Hongke
Supervisor Professor Zhao Hongbin
College College of Chemistry
anic Chemistry
anic Functional Material
Degree Master of science
University Xiangtan University
Date May, 2009
湘潭大学
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作者签名: 日期: 年月日
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作者签名: 日期: 年月日
导师签名: 日期: 年月日
湘潭大学 2006 级硕士学位论文
摘要
Ts)自 1991 年被发现以来,由于具有独特的结构、奇特的电学性
能以及良好的化学稳定性和吸附特性,使得它在电学、机械学和化学领域具有持
续广泛的应用前景。卟啉修饰碳纳米管复合物由于具有特殊的结构和性能,已成
为近年来新的研究热点。本论文通过共价功能化和非共价功能化,研究卟啉对碳
纳米管的修饰,旨在探索卟啉与多壁碳纳米管(MWNTs)复合的新途径,研究反应
条件和规律及结构与性能的关系;探索多壁碳纳米管表面修饰后的独特性能,为
合成新型功能化碳纳米管材料积累经验。
本论文合成 5-(4-羟基)-10,15,20-三苯基卟啉、四(4-羟基苯基)卟啉、5,15-二(4-
氨基苯基)-10,20-二苯基卟啉及其金属配合物。用核磁共振氢谱、红外光谱和紫外
光谱对其结构进行了表征和确证。
本论文通过羟基卟啉、氨基卟啉及其金属配合物与氧化后的多壁碳纳米管反
应,通过酯键和酰胺键共价修饰多壁碳纳米管,得到了共价修饰的卟啉-碳纳米
管复合物;通过卟啉与碳纳米管的π-π堆积效应,得到了非共价修饰的卟啉-碳纳
米管复合物。利用红外光谱对其进行了结构表征,通过荧光光谱、紫外光谱等技
术对其进行了性能测试,通过透射电镜(TEM)观察其形貌,并对其在有机溶剂中
的分散性和溶解性进行研究。结果表明:修饰后的碳纳米管溶解性增强;5-(4-羟
基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉及其金属配合物共价修饰碳纳米管复合物未发生荧
光淬灭,四(4-羟基苯基)卟啉、5,15-二(4-氨基苯基)-10,20-二苯基卟啉及其金属配
合物共价修饰碳纳米管均发生不同程度的荧光淬灭。三种卟啉非共价修饰碳纳米
管复合物均发生90%左右的荧光淬灭,这种高效的电子传输在开发太阳能电池上
有潜在的应用价值。
关键词:多壁碳纳米管;卟啉;化学修饰;复合物
I
湘潭大学 2006 级硕士学位论文
ABSTRACT
Since the first being found in 1991, due to their unqiue structure, peculiar
electronic properties, excellent stability and adsorption properties. Carbon
Ts) has been widely applied in various fields, such as electricity,
mechanics