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电压刺激金属卟啉阴离子结合诱导的结晶二维纳米片
摘要： 电压刺激下的氧化还原活性材料在有机电子学和传感器技术领域受到广泛关注。这类刺激响应材料通过触发晶体纳米结构的形成，为设计迄今未知的高效智能器件提供了可能。因此，我们报道了自由碱基和金属化四对甲苯基卟啉连接的二茂铁衍生物（H2TTP-Fc和ZnTTP-Fc）在1.4V外加电压下进行整体电解时，在氯仿中表现出不同的质子/阴离子结合机制，并通过MVD方法形成纳米球和结晶二维纳米片。对H2TTP-Fc和ZnTTP-Fc的循环伏安法和紫外-可见吸收研究表明，阳离子（H+）/阴离子（Cl-）对自由"N"原子和锌位点具有结合亲和力，分别形成[H4TTP-Fc]+Cl-和H+[(Cl)ZnTTP-Fc]-，与初始状态相比电流和电荷生成能力得到提升。SEM和TEM图像显示纳米球和二维纳米片的平均直径分别为50-200纳米和0.2-1微米。X射线衍射分析表明，质子化的H2TTP-Fc聚集体呈现非晶态，而H+[(Cl)ZnTTP-Fc]-则通过纳米片的层层排列（由π-π堆叠和离子-偶极相互作用辅助）显示出结晶特性。因此，金属卟啉独特的电压响应性阴离子结合现象为传感器和生物应用领域的智能有机材料设计提供了重要启示。
关键词： 阴离子结合、晶体纳米片、金属卟啉、自组装、批量电解
更新于2025-09-23 15:23:52
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锌卟啉的介观取代基对染料敏化太阳能电池效率的影响及其在短时白光照射下性能的提升
摘要： 本文报道了四种锌金属卟啉染料——meso-四(4-吡啶基)卟啉合锌(II)（a）、meso-三苯基-(4-羧基苯基)卟啉合锌(II)（b）、meso-四(4-羧基苯基)卟啉合锌(II)（c）和meso-三吡啶基-(4-羧基苯基)卟啉合锌(II)（d）的敏化活性，通过电流-电位曲线、开路电位、填充因子及总太阳能转换效率等指标进行评估（测试条件为100 mW/cm2光照强度），并与基准染料N719（二-四丁铵顺式-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌(II)）进行性能对比。研究聚焦于含锚定基团（包括吡啶基和羧苯酸基）染料在二氧化钛基染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的结构特性，论证同一分子结构中两类锚定基团的组合如何在未来显著优化DSSCs性能，并讨论所有染料光伏性能的显著提升：在短时白光照射下，DSSC总效率最大增幅达25%-69%。
关键词： 染料敏化太阳能电池（DSSCs）、大环化合物、羧酸锚定基团、染料、光电转换效率、二氧化钛（TiO2）、金属卟啉
更新于2025-09-23 15:19:57
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一系列作为反式钙钛矿太阳能电池界面材料的卟啉
摘要： 界面材料可提升杂化有机-无机钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光伏性能。本研究开发了一系列卟啉衍生物（金属卟啉：MTPPS4，M=Zn2+、Cu2+、Co2+、Ni2+；自由碱卟啉：TPPS4）作为PSCs的界面材料。在倒置PSCs中，于PEDOT:PSS与钙钛矿层之间引入卟啉中间层，不仅使能级更匹配，还改善了钙钛矿层的质量。与未使用中间层的对照器件相比，添加中间层（按ZnTPP4、CuTPP4、CoTPP4、NiTPP4和TPP4顺序）的器件最大功率转换效率（PCE）分别提升了23%、25%、21%、17%和13%。其中基于CuTPPS4修饰器件的最高PCE达到14.61%。卟啉作为中间层促进了载流子传输并降低了界面电荷复合，从而提高了开路电压（VOC）、短路电流密度（JSC）和填充因子（FF）。
关键词： 钙钛矿太阳能电池，金属卟啉，界面修饰
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种新型可见光驱动异质结光催化剂制备：金属卟啉金属有机框架与PW12/TiO2耦合
摘要： 金属卟啉金属有机框架材料（PCN-222）因其大比表面积和一维孔道结构、优异的稳定性、强可见光捕获能力及半导体特性，成为极具前景的光催化材料。本研究通过一步溶剂热法构建了高效可见光驱动型II类异质结光催化剂PCN-222-PW12/TiO2。在相同条件下，5 wt.%掺杂量的PCN-222-PW12/TiO2对罗丹明B（RhB）和氧氟沙星展现出卓越的光催化降解性能，其效率分别是纯TiO2的10.69倍和10.48倍。该三元复合材料优异的光催化性能源于其对有机污染物增强的吸附能力、全可见光区的光学吸收以及高效的光生载流子分离。此外，研究发现h+、?O2-和?OH是光催化降解过程中的主要活性物种，这解释了PCN-222-PW12/TiO2相比纯TiO2具有更高光催化活性的原因。该复合材料经过四次循环回收后仍保持相近的光催化效率，显示出优异的稳定性和可重复使用性。本研究为制备高光催化效率的卟啉-MOF复合材料用于环境修复提供了新思路。
关键词： 金属卟啉-MOF、PW12/TiO2、光催化、可见光驱动、II型异质结
更新于2025-09-12 10:27:22
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金属卟啉敏化的二氧化钛-二氧化硅-氧化铁纳米复合材料在可见光照射下具有高光催化和杀菌活性
摘要： 已制备出一种多功能光催化剂体系：将中位四(4-羧基苯基)卟啉（TCPP）与不同金属中心[Mn(II)、Fe(III)、Cu(II)、Zn(II)及无金属]结合并吸附于二氧化钛-二氧化硅-氧化铁磁性光催化剂纳米复合材料（TSI）上，该材料兼具超顺磁特性和可见光照射下的高光活性。通过紫外-可见吸收光谱、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）对超顺磁纳米复合材料进行了表征分析。结果表明，铜(II)四(4-羧基苯基)卟啉敏化的二氧化钛-二氧化硅-氧化铁纳米复合材料（CuTCPP-TSI）在白炽灯照射下能有效降解亚甲基蓝（MB）并杀灭大肠杆菌（E. coli）。该磁性光催化剂至少可重复使用四次而无需再生。因此，CuTCPP-TSI纳米复合材料可用于催化光降解及磁导向抗菌应用。
关键词： 金属卟啉、纳米复合材料、磁性、二氧化钛、光催化剂
更新于2025-09-09 09:28:46