[發明專利]Pd?雜環芳烴類席夫堿電化學聚合?自組裝?摻雜薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201610219971.4
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105749979B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 李鐵生;劉輝;薛小俠;吳養潔;許文儉
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07C15/14;C07C1/32
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司41109
• 代理人: 李想,喬玉萍

技術領域

本發明屬于異相催化劑技術領域，具體涉及一種Pd-雜環芳烴類席夫堿電化學聚合-自組裝-摻雜薄膜及其制備方法。

背景技術

自組裝催化薄膜有序排列對催化劑的活性和選擇性具有顯著影響，其活性點與載體表面是通過共價鍵連接的，因而催化劑具有高的穩定性和循環利用能力。然而，分子的設計和組裝是復雜的分子組裝過程，組裝過程中結構上微小的變化以及制備過程中條件的改變都可能影響催化劑的催化活性、立體選擇性和使用壽命。異相催化劑選擇和催化機理等仍需進一步深入探討，因而設計和制備高活性，高穩定性和利于重復使用的異相催化劑仍是一項具有挑戰性的課題。

自1979年，Daiz等人通過電化學聚合在鉑電極上成功制備了高導電率、自支撐的聚吡咯膜以來，以其它芳雜環單體，如呋喃、咔唑、噻吩、吲哚等為基本重復單元的電化學聚合的具有特殊功能的高聚物已成為導電高分子研究的熱點。在眾多的共軛聚雜環芳烴中，聚噻吩及其衍生物因其獨特的電學性能、光學性能、良好的環境適應性、熱穩定性以及結構的多樣性，引起了研究工作者的廣泛關注，并逐漸成為導電聚合物研究領域的一個重要分支。

2009年，Wolf課題組使用石墨作為工作電極，通過電化學聚合得到附著力強的Pd-噻吩低聚物薄膜，作為異相催化劑能有效的催化Suzuki-Miyaura偶聯反應，催化過程中鈀無明顯損失，能夠有效地重復利用。Rider等使用噻吩基三乙氧基硅烷修飾的ITO導電玻璃作為陽極，電化學聚合3,4-乙烯二氧噻吩和苯乙烯磺酸鈉，得到聚3,4-乙烯二氧噻吩:苯乙烯磺酸鈉薄膜(ePEDOT:PSS)，所制備的電聚合薄膜作為太陽能電池，通過ITO表面連接噻吩基團，可以增強ePEDOT:PSS/ITO界面的電荷轉移，從而提高電池的效率。

2011年，Shim等人將2,2′:5′,2″-三聯噻吩-3′-苯甲酸(TTBA)組裝到金納米顆粒(AuNPs)表面，形成單體的自組裝層，通過電化學聚合使得單體通過共價鍵連接形成交聯的單分子層，制備了一氧化氮合酶(iNOS)免疫傳感器。與傳統的免疫分析方法或基于免疫傳感系統光學的檢測相比，該傳感器探頭制作簡單，具有優異的導電性和較低的電荷轉移阻抗，電化學聚合-組裝技術進一步增強了傳感器探頭的穩定性和靈敏度。

2015年，我們利用電化學聚合和LB膜技術成功制備了Pd-噻吩電化學聚合-自組裝膜(ECP-SABM)，研究發現與LB膜催化Suzuki反應相比，ECP-SABM具有更高的催化活性和可循環使用性。這可能歸因于電化學聚合和LB膜組裝技術通過調控膜表面的微觀結構，從而得到更加有序排列和堆疊的有序分子膜。

但是，現有技術中制備的催化薄膜或者催化收率較低，或者催化薄膜的循環和穩定性較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有技術中制備的催化薄膜或者催化收率較低，或者催化薄膜的循環和穩定性較差，為解決上述問題，本發明提供一種Pd-雜環芳烴類席夫堿電化學聚合-自組裝-摻雜薄膜及其制備方法。

本發明的目的是以下述方式實現的：

本發明提供的Pd-雜環芳烴類席夫堿電化學聚合-自組裝-摻雜薄膜是如下式的化合物；其中0＜n≤10，n為整數；

其中，R¹＝S，N，O；R²＝S時，R³＝CHO，COCH₃，H，CH₂Br，CH₃，CH₂CH₃，(CH₂)₅CH₃，(CH₂)₇CH₃，OCH₃，Br；R²＝N時，R³＝CHO，NH₂，H，CH₃，Br；R²＝O時，R³＝CHO，H，CH₂Br，CH₃，OCH₃，Br；用于電化學摻雜的雜環芳烴還可以是

Pd-雜環芳烴類席夫堿電化學聚合-自組裝-摻雜薄膜的制備方法，

a.基片的親水處理；

b.親水基片的硅烷化；

c.制備雜環芳烴類席夫堿修飾的基片；

d.雜環芳烴類席夫堿電化學摻雜聚合；