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纳米科技的兴起和发展日益受到人们的广泛关注,并逐渐成为最为活跃的前沿学科领域。其中纳米材料和技术是纳米科技领域最具有活力、研究内涵十分丰富的学科分支。纳米结构材料常具有许多传统材料所不具备的光、电、磁和化学性质,在磁记录、电子元件、生物医学、传感器以及工业催化等诸多重要技术领域有着广泛的应用前景。由于过渡金属氧化物纳米粒子潜在的和实际应用使得它们在纳米科技中起着重要的作用。同时,卟啉具有良好的组件用于构建有机纳米结构来促进光电子和非线性光学器件的潜在应用引起广泛的研究热潮,而且在自然光合成中模拟光合作用过程和太阳能转换中认为卟啉的自组装是非常好的模型。这是由于卟啉的独特的平面以及严格的分子几何构型,芳香性电子离域大π键等赋予了它们特殊的可调和的光谱、光物理、光化学和组装性能。本文制备了卟啉-氧化物的复合材料,这些材料自身独特的分级结构可以有效地克服纳米材料的缺点,表现出与体相材料不同的光、磁特性,催化等方面的性能。 1.利用微乳液的方法合成出卟啉-SiO2的复合材料,并且这种复合材料能够比较稳定地存在于水溶液中。研究发现,纳米颗粒中卟啉分子并没有发生聚集或者是自组装,而是以一种单分子的形式存在。我们用紫外-可见光谱仪,透射电镜等对这种纳米复合材料进行了表征。这种合成环境是在水包油的微乳液中而不是有机溶剂,为水溶性卟啉纳米结构的制备提供了很好的思路。 2.用水热法合成了卟啉-CeO2纳米材料,利用x-射线衍射确定了纳米复合结构中CeO2的物相。红外光谱证明了卟啉与CeO2中的铈离子形成了配位键。利用透射电镜,高倍透射电镜对这种纳米结构进行了表征。我们进一步研究了这种复合材料的催化性质,发现纳米卟啉-CeO2粒子不仅可以用作过氧化物酶模拟酶,而且可以高效地催化过氧化氢氧化底物四甲基联苯胺(TMB)。 3.用水热法制备了水溶性较好的卟啉-Fe3O4复合纳米结构,这种复合纳米结构展示了超高的磁性。卟啉-Fe3O4纳米粒子高分散性和磁性使得它在实践上有较好的应用。研究发现,这种水溶性的纳米复合结构不仅可以用作过氧化物酶模拟酶,而且具有较强的催化氧化过氧化氢底物TMB的作用。