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卟啉是一种具有大π共轭结构的化合物,在电子传递、能量转换、光催化和非线性光学材料等领域有广泛的应用。而基于卟啉的给-受体分子(D-A分子)在光诱导下可以发生分子内的电荷转移反应,因而表现出独特的光电性质,可作为非线形光学材料,光电转换材料,分子电子器件等。为此,我们开展了以下几个方面的研究工作:1、通过在卟啉的共轭环上桥连具有不同共轭结构的给电子或吸电子基团合成了5个D-A型卟啉分子。研究了它们的电化学和光谱性质,结果发现:这些分子给受体之间存在相互作用即存在分子内部分电荷转移;化合物的吸收光谱和氧化还原电位由于取代基的不同而出现不同的变化规律。通过理论计算也发现化合物分子内确实存在部分电荷转移。2、采用溶胶-凝胶法分别制备p-MWNTs-TiO2及p-MWNTs/ZnTPP-TiO2复合纳米光催化剂。研究发现,制备的催化剂具有良好的热稳定性;复合光催化剂中碳纳米管热解温度明显降低,而TiO2晶化温度延迟,相变受到抑制,漫反射吸收较纯TiO2有明显红移和增强。对所制备的催化剂进行光解水制氢性能测试结果表明:光催化剂的制氢速率维持相对恒定,有较好的光学稳定性。p-MWNTs和p-MWNTs/ZnTPP对TiO2的掺杂提高了其光催化活性,光催化剂制氢活性的大小顺序为p-MWNTs/ZnTPP-TiO2﹥p-MWNTs-TiO2﹥P25﹥TiO2。3、设计合成了以罗丹宁-3-乙酸为电子受体、四苯基卟啉锌为电子给体的D-A型光敏染料(A),研究了它的光物理和光电化学性质,并研究了对TiO2光阳极的敏化行为,结合密度泛函计算结果探讨了其结构与敏化性能的关系。实验结果发现:在没有优化器件结构的基础上,卟啉染料敏化的太阳能电池的光电转换效率为0.326%。同样测试条件下,以N719染料作为光敏染料的太阳能电池的光电转换效率为1.179%。研究了不同溶剂对染料敏化效果的影响,发现合成的光敏染料在四氢呋喃溶剂中的敏化效果最好。