【摘 要】
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合成了三种四-α-氨基金属酞菁配合物(α-NH_2MPc)(M=Cu,Ni,Co)和两种四-α-对氨基苯氧基金属酞菁配合物(α-(p-NH_2PhO)_4MPc)(M=Ni,Co)。通过非共价π-π堆积作用,利用α-NH_2MPc和α-(p-NH_2PhO)_4MPc分别对氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)进行功能化修饰,得到10种非共价复合物(GO/α-NH_2CuPc、GO/α-NH
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合成了三种四-α-氨基金属酞菁配合物(α-NH2MPc)(M=Cu,Ni,Co)和两种四-α-对氨基苯氧基金属酞菁配合物(α-(p-NH2PhO)4MPc)(M=Ni,Co)。通过非共价π-π堆积作用,利用α-NH2MPc和α-(p-NH2PhO)4MPc分别对氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)进行功能化修饰,得到10种非共价复合物(GO/α-NH2CuPc、GO/α-NH2NiPc、GO/α-NH2CoPc、rGO/α-NH2CuPc、rGO/α-NH2NiPc、rGO/α-NH2CoPc、GO/α-(p-NH2PhO)4NiPc、GO/α-(p-NH2PhO)4CoPc、rGO/α-(p-NH2PhO)4NiPc和rGO/α-(p-NH2PhO)4CoPc)。通过酰胺化共价作用,利用α-NH2MPc与GO共价酰胺键合,合成了6种共价复合物(GO-α-NH2CuPc、GO-α-NH2NiPc、GO-α-NH2CoPc、rGO-α-NH2CuPc、rGO-α-NH2NiPc和rGO-α-NH2CoPc)。采用紫外-可见吸收光谱、红外光谱、激光解析飞行时间质谱、拉曼光谱、透射电子显微镜和扫描电子显微镜对上述复合物进行了表征。并系统研究了上述复合材料对氨气的气敏性能,讨论了取代基、取代基位置、中心金属对复合材料氨敏性能的影响。结果表明:利用1.0mg/mL—2.0mg/mL浓度复合材料制备的气敏元件,其电阻值在104—105欧姆之间,展现了优异的导电性、较高的灵敏度、较快的恢复性能和良好的稳定性。α位酞菁功能化的GO和rGO复合材料对氨气的气敏性能优于β位酞菁功能化的复合材料。氨基苯氧基金属酞菁修饰GO和rGO复合材料对氨气的气敏性能优于氨基金属酞菁修饰石墨烯材料。不同中心金属酞菁配合物修饰石墨烯复合材料对400ppm氨气的响应顺序为,GO/α-NH2CuPc(88%)>GO/α-NH2CoPc(24%)>GO/α-NH2NiPc(5.4%);rGO/α-NH2CuPc(35%)>rGO/α-NH2CoPc(31%)>rGO/α-NH2NiPc(17%);rGO/α-(p-NH2PhO)4CoPc(64%)>rGO/α-(p-NH2PhO)4NiPc(30%);GO/α-(p-NH2PhO)4CoPc(62%)>GO/α-(p-NH2PhO)4NiPc(8.7%)。特别是,上述复合材料在480s以内能够恢复,最快能达到120s。通过氨基酞菁配合物对石墨烯的功能化修饰,实现了对复合材料气敏性能的改善,通过调整酞菁配合物中心金属和取代基实现了对复合材料的气敏性能的调控。
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