專利名稱:有機納米孔材料修飾電極的制作方法
技術領域:
本發明屬于有機納米孔材料修飾電極的制備技術。
近十年來,為了避免耐高溫高分子材料加工溫度高、熔體粘度大的缺點,材料學家們研制和開發了一系列剛性環狀齊聚物。如環狀聚芳醚酮、環狀聚芳醚砜、環狀聚苯硫醚等。但是早期,人們主要把含有剛性鏈斷的環狀齊聚物(RCO)作為結構材料研究。1993年,Miyashita等發現,含有近似剛性的酰胺鍵的手性環狀二苯胺齊聚物具有同經典雙親性分子相似的雙親性,可以獲得手性LB(Langmuir-Blodgett)膜。近來我們合成了一系列直徑可控的,含有不同活性功能基團的RCO。發現RCO是一類潛力巨大的有機納米功能材料,其具有以下五個方面的獨特性質(1)RCO的納米空穴直徑穩定;(2)RCO的納米空穴直徑可控(3)RCO具有優異的熱穩定性(4)易于將活性功能團引入RCO中,賦予其功能性(5)RCO是一類不同于經典LB膜分子的雙親性分子。
自從1988年Lehn一篇著名的《分子,超分子和分子器件的范疇與展望》發表后,以研究分子間相互作用及其應用為主的超分子和分子器件的研究得到更快發展。其中的一個分支——“分子識別”已經成為當代化學的一個顯著的領域。所謂分子識別是指對于給定的受體分子,通過鍵合以及選擇對底物進行表達的過程,同時也是一種功能。它不僅作為基礎概念以理解生物體系的功能性,而且提供了發展新型功能材料的鑰匙。有序的單層,雙層以至多層分子層提供了與不同的底物分子相互作用環境,也就是分子識別的環境。
而我們研究組發現以剛性環狀齊聚物為代表的有機納米功能孔材料,如環狀聚醚酮、環狀聚醚砜、環狀聚苯硫醚、環狀聚醚酯,可以在氣/液界面上擴展成二維有序單分子膜并轉移到固體表面形成單層LB膜。其功能由其納米范圍的孔穴體現出來。
我們采用的有機納米孔材料修飾的電極,可以應用在分子識別等方面。
有機納米孔材料修飾電極的方法為將有機納米孔材料在15-35℃下溶解在氯仿溶液中,在膜天平上的氣/液界面上鋪展一層單分子膜,然后在表面壓力為π=2-25mN/m(其中π=4-6mN/m最好)時轉移到電極表面,垂直鋪膜速率為3-25mm/min(一般控制在5-15mm/min)可以轉移一層,重復鋪膜過程得到兩層以至多層。從而得到有機納米孔材料修飾電極。
實施例一環狀聚醚酮分子配成5×10-4ML-1氯仿溶液。溫度為20℃在膜天平上鋪展單分子膜。在電極表面沉積LB膜,沉積壓為5mN/m,垂直鋪膜速率為20mm/min。沉積一層單分子膜。即為有機納米孔材料的修飾電極。
實施例二方法如實施例一,將環狀聚醚酮分子改為環狀聚醚砜分子。結果同實施例一。
實施例三方法如實施例一,將環狀聚醚酮分子改為環狀聚苯硫醚分子。結果同實施例一。
實施例四方法如實施例一,將環狀聚醚酮分子改為環狀聚醚酯分子。結果同實施例一。
實施例五方法如實施例一,將沉積壓改為25mN/m。結果同實施例一。
實施例六方法如實施例一,將鋪膜速率改為5mm/min。結果同實施例一。
實施例七方法如實施例一,將沉積分子的層數改為兩層。結果同實施例一。
實施例八方法如實施例一,將沉積分子的層數改為多層。結果同實施例一。
權利要求
1.一種有機納米孔材料修飾電極的制備方法,其特征在于使用有機納米孔材料在15-35℃下,在膜天平上鋪展單層膜,表面壓力為π=2-25mN/m時轉移到電極表面,垂直鋪膜速率為3-25mm/min時,可以轉移一層,重復鋪膜過程得到兩層以至多層。從而得到有機納米孔材料修飾電極。
2.如權利要求1所述的有機納米孔材料修飾電極的制備方法,其特征在于有機納米孔材料選用環狀聚醚酮、環狀聚醚砜、環狀聚苯硫醚、環狀聚醚酯。
3.如權利要求1所述的有機納米孔材料修飾電極的制備方法,其特征在于表面壓力為π=4-6mN/m。
4.如權利要求1所述的有機納米孔材料修飾電極的制備方法,其特征在于垂直鋪膜速率為5-15mm/min。
全文摘要
本發明屬于有機納米孔材料修飾電極的制備技術。它是通過在電極表面沉積單層,兩層以至多層的有機納米孔分子,得到功能化的修飾電極。
文檔編號G01N27/333GK1316643SQ0110140
公開日2001年10月10日 申請日期2001年1月12日 優先權日2001年1月12日
發明者賁騰, 陳春海, 王策, 吳忠文, 張萬金 申請人:吉林大學