[发明专利]双核钌配合物和氧化石墨烯的复合薄膜有效

专利信息
申请号: 201511009055.X 申请日: 2015-12-31
公开(公告)号: CN105669049B 公开(公告)日: 2018-01-05
发明(设计)人: 王克志;孟婷婷;郑泽宝 申请(专利权)人: 北京师范大学
主分类号: C03C17/42 分类号: C03C17/42
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100875 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 双核钌 配合 氧化 石墨 复合 薄膜
【说明书】:

技术领域

本发明涉及薄膜制备、pH调控光电流开关和逻辑门领域,具体涉及氧化石墨烯和一个双核钌配合物静电自组装薄膜的制备方法,该薄膜可通过改变pH、偏压和有无电子给体氢醌开关光电流,构成逻辑门器件。

背景技术

对于功能性分子器件,溶液pH可作为快速改变分子性质的外界刺激。在具有开光性质的化合物中,光电性质和氧化还原性质可开关的多吡啶钌配合物备受关注。这些化合物重要的光电和氧化还原性质的改变与配体的质子化/去质子化平衡有关。含有苯并咪唑的配体是较好的π给体,但是较差的π接受体。此外,苯并咪唑具有一个游离的亚氨基N-H质子,咪唑基钌配合物的质子化/去质子化可以被看做是基于分子的开光器件中的一个外部输入信号。但这些配合物应用的关键是如何将这些配合物稳定地固定在固体基片或电极上。静电自组装技术具有操作简单,无环境污染,并且可以在不同形状和尺寸的基片上任意组装且容易调控厚度等优点,已经被广泛应用于在固体基片上组装钌配合物。作为分子计算机的重要构成部分,用于转化化学、电学和光学输入为可检测的输出的分子逻辑门,已经成为交叉学科研究的活跃领域。目前,文献已有大量具有三个基础逻辑门操作(AND,NOT,和OR)及其更复杂逻辑操作的功能分子的报道,且主要局限于溶液相,而固定分子在固体基片上建立固态分子逻辑器件报道很少(Baitalik,S.;Dutta,S.;Biswas,P.;Flo rke,U.;Bothe,E.;Nag,K.Eur.J.Inorg.Chem.,2010,570-588;Haga,M.A.;Takasugi,T.;Tomie,A.;Ishizuya,M.;Yamada,T.;Hossain,M.D.;Inoue,M.Dalton Trans.,2003,2069–2079;Abe,M.;Masuda,T.;Kondo,T.;Uosaki,K.;Sasaki,Y.Angew.Chem.,Int.Ed.,2005,44,416-419;Maskus,M.;H.D.Langmuir 1996,12,4455-4462;Michi,T.;Abe,M.;Matsuno,J.;Uosaki,K.;Sasaki,Y.Bull.Chem.Soc.Jpn.,2007,80,1368-1376;Zhou,W.;Ye,S.;Abe,M.;Nishida,T.;Uosaki,K.;Osawa,M.;Sasaki,Y.Chem.Eur.J.,2005,11,5040-5054;Haga,M.;Kobayashi,K.;Terada,K.Coord.Chem.Rev.,2007,251,2688-2701;Matsui,J.;Miyashita,T.,Angew.Chem.Int.Ed.,2003,42,2272-2275;Matsui,J.;Mitsuishi,M.;Aoki,A.;Miyashita,T.J.Am.Chem.Soc.,2004,126,3708–3709;Szacilowski,K.;Macyk,W.;Stochel,G.J.Am.Chem.Soc.,2006,128,4550-4551;Beranek,R.Angew.Chem.Int.Ed.,2008,47,1320-1322;Yasutomi,S.;Morita,T.;Imanishi,Y.;Kimura,S.Science 2004,304,1944-1947),尤其基于静电自组装薄膜的pH诱导的光电流开关和逻辑门器件更为少见(王克志;薛龙新;段智明,高度稳定的双核钌配合物蒸发膜电极及其制备方法和应用,专利申请号:2014106384062)。

发明内容

本发明的目的是公开氧化石墨烯和一个双核钌配合物在石英基片和ITO等亲水基片上静电自组装成膜的方法。

本发明的目的是公开通过该薄膜的光电化学性质。

本发明的另一个目的是公开改变溶液pH和偏压,能开关薄膜的光电流,能构成多功能逻辑门。

本发明的技术方案如下:

本实验中的应用的双核钌配合物是[(H2L2)Ru(HL1)Ru(bpy)2](ClO4)4,其阳离子部分[(H2L2)Ru(HL1)Ru(bpy)2]4+的结构式如下式所示:

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