巯基卟啉自组装膜的制备及应用研究进展

详细介绍了巯基卟啉自组装膜的几种制备方法,评述了不同制备方法的优缺点;对卟啉自组装膜在电荷转移、分子氧电催化、分子光电器件等领域的研究进展进行了评述,引用文献54篇。     

小分子盐对盐酸十八胺单层膜影响的研究

利用Langmuir单层膜模拟生物矿化过程或者是利用LB膜技术构筑层状固体模板来制备与组装纳米材料已成为新的研究热点~([1,2]),因为通过变换成膜材料及制备条件,可以调控生成材料的性质.Langmuir单分子膜的成膜性能直接决定着LB膜的沉积质量、结构和性能~([3,4]).     

银电极表面异亮氨酸单分子膜结构和表面性质的表面增强拉曼光谱研究

利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术研究了在粗糙化银电极表面吸附的异亮氨酸自组装单层膜结构及其表面性质随溶液酸碱性和电极电位改变的特征.研究结果表明溶液pH值的变化并没有显著改变异亮氨酸分子在银电极表面以去质子化羧基吸附为主的特征.借助于高氯酸根离子这一SERS光谱探针,对异亮氨酸单分子膜的表面酸碱性质进行了表征和分析.而就电位改变对该单分子膜结构的影响而言,在所研究的电位范围内,单分子膜中的异亮氨酸分子是通过去质子化羧基与氨基两个位点而吸附的,且吸附作用随电位负移而呈现有规律的变化.     

乙醇/水混合溶剂体系中碳酸钙晶体晶型和取向的控制

采用（NH₄）₂CO₃分解法,制备得到了晶型和形貌可控的CaCO₃晶体。研究结果表明,乙醇/水混合溶剂、陈化时间和L-半胱氨酸自组装单层模板对CaCO₃晶体的晶型、取向和形貌都具有重要影响。无单层模板情况下,溶液中主要得到了球霰石,球霰石的形貌随陈化时间从花朵外形变为树叶形。同样的醇/水体系中,在自组装单层上却得到了取向为（104）晶面的方解石。这与水溶液中同一自组装单层上主要获得（001）结晶面的方解石有明显不同。方解石的形貌也随陈化时间变化而改变。陈化时间为3h时,得到具有孔洞结构的方解石;陈化时间为12h时,得到表面光滑的菱面体方解石。     

烧结型NdFeB永磁体表面有机纳米复合膜的制备及性能

采用自组装分子膜技术在烧结型NdFeB永磁体表面制备了三嗪硫醇三乙基硅烷(TES)自组装分子膜(TES-SAMs), 在TES-SAMs的基础上利用自主开发的有机镀膜技术制备了具有含氟官能团的三嗪硫醇(ATP)有机纳米复合薄膜(TES-ATP). 通过X射线光电子能谱仪(XPS)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪、椭圆偏振光谱仪、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪对薄膜的表面状况进行评价, 使用UMT-2型摩擦磨损试验机研究TES-SAMs和TES-ATP的微摩擦学性能. 研究结果表明: TES-SAMs和TES-ATP的膜厚分别是5.08和29.78nm; 表面自由能从基体的73.13 mJ·m^-2下降到TES-SAMs的63.69 mJ·m^-2和TES-ATP复合膜的10.19 mJ·m^-2, 且TES-ATP复合膜对蒸馏水的接触角为123.5°, 成功实现了NdFeB表面由亲水到疏水的转换.TES-SAMs和TES-ATP均能有效降低摩擦系数, TES-SAMs的摩擦系数为0.22, TES-ATP的摩擦系数为0.12, 而基体的摩擦系数为0.71; 同时, TES-ATP还表现出良好的抗磨性能. TES-ATP复合膜为微机电系统中的摩擦磨损问题的解决提供了一种新思路.     

不同类型卟啉自组装膜的制备及表征

制备了不同类型的巯基卟啉自组装膜,借助多种表征技术（紫外可见光谱、电化学和X射线光电子能谱）研究了不同类型卟啉自组装膜的结构特点;研究结果表明,卟啉分子中巯基取代基数目的不同（-[SH]n-,n=1,4）,导致了卟啉环在自组装膜表面的构型不同,从而表现出不同巯基卟啉自组装膜性能的差异。 在此基础上,提出了不同巯基卟啉自组装膜的结构模型。     

Bi2Ti2O7薄膜的自组装法制备及表征

以Bi(NO₃)₃·5H₂O和Ti(OC₄H₉)₄为原料,采用自组装单层膜技术,在负载有功能化三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane,OTS)的FTO基板上制备了Bi₂Ti₂O₇ 薄膜。基板表面的亲水性测试表明,紫外照射使OTS自组装单层膜表面由疏水转变为亲水,实现功能化。借助X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析分别对Bi₂Ti₂O₇薄膜的组成、结构和微观形貌进行了表征。结果表明,沉积溶液浓度为0.02 mol·L^-1时,所得Bi₂Ti₂O₇薄膜均匀致密。560 ℃热处理1 h、厚度为0.4 μm的Bi₂Ti₂O₇薄膜在100 kHz的介电常数为153,介电损耗为0.089。     

4-巯基吡啶自组装修饰金电极的电化学性质及对抗坏血酸的测定

研究了 4 巯基吡啶自组装膜 (SAM)修饰金电极的制备及其电化学性质 ,并用于抗坏血酸 (AA)的测定。在pH 3.0盐酸 邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液中 ,AA在SAM修饰金电极上产生一灵敏的氧化峰 ,峰电流与AA浓度在 4 .0× 10 - 6 ～ 1.0× 10 - 3mol L范围内呈良好的线性关系 ,检出限为 2 .7× 10 - 6 mol L ,相关系数为0 9978。该电极对多巴胺 (DA)有排斥作用 ,重现性良好 ,可用于AA的灵敏测定。     

以橡子为碳源制备的空心磁性碳纳米球及其吸附性能

以橡子为碳源,通过高温煅烧法制备了粒径均匀的磁性空心碳纳米球(MHCNS)。经过HCl浸泡处理可得MHCNS-1,再经HNO_3和NH_3·H_2O处理得MHCNS-2。MHCNS-2粒径均匀,直径为20～40 nm,球壁厚度为3～5 nm。MHCNS-2的尺寸可通过改变镍离子与氢氧化钾的添加量和比例进行调控。通过X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜、振动样品磁强计等方法对制备的产物进行了表征,进而分析了其生长机制。MHCNS-2对于有机染料亚甲基蓝(MB)的吸附性能的实验结果表明,MHCNS-2具有强吸附性能,当MB溶液浓度为100 mg·L~(-1)时,吸附量可以达到185 mg·g~(-1)。MHCNS对布洛芬的载药释药实验结果表明,MHCNS-2载药率可达44%,释药率达70%,有着良好的载药与释药能力。     

Controlled Synthesis of N‐Doped Carbon Nanospheres with Tailored Mesopores through Self‐Assembly of Colloidal Silica

Limited strategies have been established to prepare monodisperse mesoporous carbon nanospheres (MCNs) with tailored pore sizes. In this work, a method is reported to synthesize MCNs by combining polymerization of aniline with co‐assembly of colloidal silica nanoparticles. The controlled self‐assembly behavior of colloidal silica enables the formation of uniform composite nanospheres and convenient modulation over mesopores. After carbonization and removal of sacrificial templates, the resultant MCNs possess tunable mesopores (7–42 nm) and spherical diameters (90–300 nm), as well as high surface area (785–1117 m² g^?1), large pore volume (1.46–2.01 cm³ g^?1) and abundant nitrogen moieties (5.54–8.73 at %). When serving as metal‐free electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR), MCNs with an optimum pore size of 22 nm, compared to those with 7 and 42 nm, exhibit the best ORR performance in alkaline medium.