配位键驱动的多卟啉阵列结构在纳米SiO2表面的组装及光电性能

摘要 制备了吡啶功能化的纳米二氧化硅（nanoSiO2BPy），并利用配位键驱动的层层自组装技术，以四吡啶基锌卟啉（ZnTPyP）为链接单元，在nanoSiO2BPy表面构筑了含有（Pd/ZnTPyP）n多卟啉阵列结构的有机-无机杂化材料.利用热重、紫外-可见吸收光谱和X射线光电子能谱跟踪分析了nanoSiO2BPy@（Pd/ZnTPyP）n杂化材料的组装过程.结果表明，nanoSiO2BPy@（Pd/ZnTPyP）3杂化材料在150~450℃升温区间内质量损失17%，可归结为组装在纳米SiO2表面的多卟啉阵列和少量有机物的热分解.紫外-可见和荧光光谱表明，在nanoSiO2BPy@（Pd/ZnTPyP）n杂化材料中，锌卟啉Soret带的吸收峰出现在426 nm处，其Q带的荧光发射峰出现在605和655 nm处，荧光寿命约为1.78 ns，光谱数据均与锌卟啉在稀的二甲亚砜溶液中的结果接近，表明组装在nanoSiO2BPy表面的锌卟啉环之间相互作用较弱，没有形成聚集体.场发射透射电镜照片显示，由于Pd/ZnTPyP的组装，nanoSiO2BPy@（Pd/ZnTPyP）3杂化材料的平均直径由原料的10~16 nm增加到15~20 nm.杂化材料修饰电极的循环伏安曲线在-0.6~-2.4 V（vs.Ag/AgCl）范围内出现了2对不可逆的氧化还原峰，归属于卟啉被氧化的电子转移过程.探讨了nanoSiO2BPy@（Pd/ZnTPyP）n杂化材料作为光敏剂在光电转换、光催化乙基紫精的还原和显色方面的应用