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四苯基卟啉-聚吡咯(TPP/PPY)纳米复合材料的介绍(含制备方法及表征图谱)

发布时间：2020-12-08 作者：axc 分享到：

聚吡咯是一种**的长程共轭聚合物化工产品，具有**的光电性能，但是聚吡咯及其衍生物在溶剂中的溶解性和分散稳定性较差，限制了其在非线性领域的应用。

目前最普遍的解决方法是对聚吡咯表面进行修饰，主要包括共价修饰和非共价修饰。共价修饰中所需合成步骤一般较为复杂，且会对本征电子结构造成破坏。大部分非共价修饰（如π-π堆积作用、静电作用、氢键作用等）不仅使合成简单化，而且几乎不会破坏本征电子结构。

卟啉具有特殊的二维共轭大环π电子结构，由于特殊的电子离域作用，使其在非线性光学领域具有潜在的研究价值。

本文合成了一种通过非共价键结合的四苯基卟啉-聚吡咯纳米复合材料，并对材料进行红外、拉曼、扫描电镜、热重等表征。用Z扫描化工技术在4ns、532nm激光脉冲下测试了该复合材料的非线性光学性能。结果发现，四苯基卟啉聚吡咯纳米复合材料具有良好的非线性光学性能。

下图是ppy与TPP通过非共价π-π 堆积作用自组装合成的TPP/PPY纳米复合材料的结构示意图。

TPP/PPY纳米复合材料的结构示意图

1.实验部分

1.2实验方法

1.2.1 聚吡咯衍生物（PPy）的制备

步骤一、在100ml小烧杯中，加入100mg吡咯，30.35mg对羟基苯甲醛，30mg四丁基碘化铵，15ml去离子水和15ml三氯甲烷，冰浴搅拌至完全溶解。

步骤二、慢慢加入溶有2g 过硫酸铵的5ml去离子水和5ml三氯甲烷混合液，冰浴条件下反应24h。得到粗产品。

步骤三、粗产品依次用水、二氯甲烷洗涤多次。室温下真空干燥过夜。

步骤一、100ml烧瓶中，加入15ml去离子水，15ml氯仿，30mg四丁基碘化铵（作为相转移催化剂），超声至完全溶解。

步骤二、冰浴（３ ℃）搅拌，加入100mg 吡咯30.35mg对羟基苯甲醛22.73mg四苯基卟啉。

步骤三、将1.7g过硫酸铵溶于15ml去离子水中，并逐滴滴加到上述混合液中，滴加完继续冰浴反应12h,抽滤得到粗产品。步骤四、粗产品依次用水、二氯甲烷、无水乙醇洗涤多次。室温下真空干燥过夜

2.ＰＰｙ、Ｔｐｐ以及Ｔｐｐ／ＰＰｙ纳米复合材料的红外光谱。

3.ＰＰｙ和Ｔｐｐ／ＰＰｙ复合材料粉末进行了拉曼光谱表征

4.ＰＰｙ和Ｔｐｐ／ＰＰｙ两种材料的扫描电镜图，其中图Ａ和图Ｃ为纯ＰＰｙ的微观形貌图。