本发明专利技术公开了T1239和MTPyP共组装纳米材料的可控合成方法，可控合成了一维卟啉纳米线和纳米带，该方法包括以下步骤：将四吡啶基金属(MTPyP，M:Zn、Sn等)卟啉溶于1 M的盐酸中，T1239（meso?四(4?磺酸基苯基)卟吩二盐酸盐）溶于1 M的氢氧化钠中，配制成一定浓度的卟啉溶液，将上述溶液分别快速一次性注入到含表面活性剂的水溶液中；室温下搅拌48 h，反应后将溶液离心水分散，可得形貌尺寸均一，单分散性较好的卟啉纳米结构。本发明专利技术的操作方法简单，可实现大规模制备（克级），所得产品可长期在水中稳定存在（大于12个月）且分散性较好，是一种可控制备卟啉纳米结构的有效方法。
【技术实现步骤摘要】
一种T1239和MTPyP共组装纳米材料的可控合成方法
本专利技术属于超分子自组装领域，具体涉及一种T1239和MTPyP共组装纳米材料的可控合成方法。
技术介绍
超分子自组装是两种或多种分子间利用其弱的相互作用力，形成具有明确微观结构和宏观特性的长程有序的超分子纳米材料的方法，其特性与功能性均优于单个分子或其他低级分子聚集体。研究者通过调控组装过程中的多种驱动力如堆积、范德华力、配位作用、氢键作用、静电引力、亲水-疏水等的协同作用，实现对组装体的结构和性能在时间和空间上有效的调节与控制，从而制备出形貌丰富、功能新颖的超分子组装体，具有较深的潜在研究及应用价值。目前，自组装合成的纳米材料已成功用于化学、医学、光学、药学及生物检测、制造业和国防等方面。卟啉以高度共辄的大环结构存在于自然界中，具有独特的外部结构及优异的内部性能。同时由于卟啉分子较大、衍生物及其环系基本上处于同一平面且具有刚性，因此是自组装领域中重要的结构基元之一。它们在化学光催化、高分子物理材料、模拟光合作用、光储器件和光导材料等先进领域具有广泛应用，因此，具有重要研究价值。通过设计实验反应体系各条件，寻求体系中各因素间的相互作用关系，可以实现对组装体在形貌、尺寸、结构及维度等方面的调节和控制，从而实现对组装体性能的调控。但单一卟啉组装体由于组分单一，尺寸不足等缺点，在一定程度上限制了其应用，因此，如何实现两种或多种卟啉共组装的可控合成已成为研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种T1239和MTPyP共组装纳米材料的可控合成方法。基于上述目的，本专利技术采取如下技术方案:一种T1239和MTPyP共组装纳米材料的可控合成方法，包括如下步骤:1)配制T1239和 NaOH的混合溶液、MTPyP和HC1的混合溶液、SDS溶液，其中T1239为meso-四(4-磺酸基苯基) 卟吩二盐酸盐的简称；2 )依次将NaOH溶液、T1239和NaOH的混合溶液、MTPyP和HC1的混合溶液加入到SDS溶液中，使混合后的反应体系的pH为3.2-3.8或4.3-4.8;3)室温搅拌至少48h，得到T1239和MTPyP共组装纳米材料。其中，步骤1)中MTPyP为ZnTPyP或SnTPyP，步骤2)混合后的反应体系中T1239浓度为0 ? 45-0 ? 8 mmol/L，MTPyP浓度为0 ? 15-0 ? 3 mmol/L，SDS溶液的浓度为2 ? 4?2 ? 6mmol/L，且 T1239和MTPyP摩尔比为3:1。本专利技术的关键在于将T1239/Na0H溶液和MTPyP/HCl溶液先后注入乳化剂SDS的水溶液后，一方面由于阴阳离子间强的相互作用组装，另一方面，在离子自组装的基础上设计引入乳化剂，利用阴离子表面活性剂形成的胶束作用，减弱卟啉间强的静电作用，减缓组装速度，使自组装易于可控。随着反应溶液pH值的改变，n卜啉正负离子电荷密度会随之发生改变，MTPyP内核N质子化程度也发生改变，通过不同pH条件下乳化剂所形成的不同胶束作用以及氢键、静电引力等非共价键弱的相互作用，扑啉趋于形成不同形貌和尺寸的组装体，当 pH为3.2-3.8时，组装体趋于5-10 mi左右的纳米带，随体系pH增大至4.3-4.8时，组装体为 5-80 mi左右的超长线，当pH在两者之间时，组装体形貌为两者的混合体。本专利技术的优势:本专利技术的方法操作简单，可实现大规模(克级)制备，所合成产品尺寸均一、形貌规整、 在水中分散性较好并可长期稳定存在(大于12个月)且具有较好晶型。此外，该组装体在可见光区的吸收范围相对单体变宽，相对单体而言，具有更好的可见光应用。【附图说明】图1为实施例1 T1239和MTPyP合成的不同形貌和尺寸的共组装纳米材料所对应的SEM 图；图2为实施例1至3中不同共组装纳米材料所对应的XRD图；图3为实施例1所得产品的HRTEM图；图4为T1239/NaOH溶液和实施例1至3合成的不同形貌和尺寸的组装体所对应的UV-v i s 图；图5为T1239和实施例1至3合成的不同形貌和尺寸的组装体所对应的IR光谱图。【具体实施方式】以下以具体实施例来说明本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不限于此: 下述实施例中的1'1239中文名称:MES0-四(4-磺酸基苯基)扑吩二盐酸盐，批号:JY12-7332,购买厂家:frontier scientific ;ZnTPyP CAS:31183-11-6,批号:JY13-8500,购买厂家: frontier scientific ; SnTPyP CAS: 87261-83-4，批号:JY15-9843，购买厂家:frontier scientific。实施例1一种T1239和MTPyP共组装纳米材料的可控合成方法，包括如下步骤:第一步，溶液的配制(1)称量T1239粉末，将T1239溶解于1 M的NaOH溶液中，得到T1239和NaOH的混合溶液 (简称为11239/NaOH溶液)，加入去离子水，使混合溶液中H239和NaOH的浓度均为0.01M;(2)称量MTPyP粉末，将MTPyP溶解于1 M的HC1溶液中，得至IjMTPyP和HC1的混合溶液(简称MTPyP/HCl溶液)，加入去离子水，使混合溶液中MTPyP的浓度为0.01M，HC1的浓度为 0.05M；(3)称取SDS(十二烷基硫酸钠)，并将其溶于去离子水中得到0.025M的SDS溶液。第二步，共组装纳米材料的制备(1)分别取20 mL 0.025 M乳化剂SDS溶液、168 mL去离子水于250 mL烧杯中，搅拌10min；(2)向步骤(1)所得溶液加入1 M NaOH溶液0.2 mL，分别一次性快速注入9 mL的 T1239/NaOH溶液和3 mL的MTPyP/HCl溶液，测得溶液pH约为4 ? 60。(3)将其于恒温室25°C搅拌48 h，反应结束后溶液颜色不改变，且产生大量丝状沉淀，取反应后原液1 mL 3500 r离心10 min，去除上清，得到大量绿色沉淀，将沉淀用1 mL水分散后对其进行形貌表征，SEM电镜如下图1中A(T1239和ZnTPyP共组装纳米材料)和D (T1239和SnTPyP共组装纳米材料)所示，实施例1制得的两种共组装纳米材料(超长线)高分辨透射电镜测试如下图3中A、B所示(A为T1239和ZnTPyP共组装纳米材料，B为T1239和 SnTPyP共组装纳米材料)，由图可知，两种共组装纳米材料均为形貌规整，尺寸均一的纳米超长线，剩余原液静置保存，这两种共组装纳米材料可长期稳定存在(大于12个月)且具有较好晶型。 实施例2与实施例1的不同之处在于:第二步，共组装纳米材料的制备(1) 分别取20 mL 0.025M乳化剂SDS溶液、168 mL去离子水于250 mL烧杯中，搅拌10min；(2)向步骤(1)所得溶液加入1 M NaOH溶液0.12 mL，分别一次性快速注入9 mL的 T1239/Na0H溶液和3 mL的MTPyP/HCl溶液，测得溶液pH约为3 ? 60。(3)将其于恒温室25°C搅拌48 h，反应结束后溶液颜色不改变，且产生大量丝状沉淀，取反应后原液1 mL 3500 r离心10 min，去除上清，得到大本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种T1239和MTPyP共组装纳米材料的可控合成方法，其特征在于，包括如下步骤:1) 配制T1239和NaOH的混合溶液、MTPyP和HC1的混合溶液、SDS溶液，其中T1239为meso-四(4-磺酸基苯基)扑吩二盐酸盐的简称；2 )依次将NaOH溶液、T1239和NaOH的混合溶液、MTPyP和HC1的混合溶液加入到SDS溶液 中，使混合后的反应体系的pH为3.2-3.8或4.3-4.8;3)室温搅拌至少48h，得到T1239和MTPyP...
【专利技术属性】
技术研发人员：白锋，谢静，钟永，王杰菲，李奇，王亮，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：
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