偶氮苯功能化的苝二酰亚胺衍生物的合成与超分子组装的任务书.docx

偶氮苯功能化的苝二酰亚胺衍生物的合成与超分子组装的任务书
任务书
1.研究背景
苝二酰亚胺衍生物是一种具有优良光电性能的有机材料，被广泛应用于化学传感、光电器件、光催化等领域。偶氮苯是一种可逆变色化合物，其具有强的吸收和荧光发射，可用作光致变色剂和光敏器件材料。因此，将偶氮苯与苝二酰亚胺衍生物结合，可进一步拓展其应用领域和性能。此外，超分子组装是一种重要的自组装方法，可用于构建具有特定结构和功能的纳米材料。因此，本研究旨在合成偶氮苯功能化的苝二酰亚胺衍生物，并通过超分子组装构建具有特定结构和性能的纳米材料。
2.研究目的
(1)合成偶氮苯功能化的苝二酰亚胺衍生物
(2)利用超分子组装构建具有特定结构和性能的纳米材料
(3)研究所合成的材料在光电器件、化学传感、光催化等领域的应用性能
3.研究内容
(1)合成偶氮苯功能化的苝二酰亚胺衍生物
采用偶氮苯与苝二酰亚胺前体反应合成偶氮苯功能化的苝二酰亚胺衍生物。通过核磁共振波谱、红外光谱等手段对所合成的产物进行表征。
(2)超分子组装
在所合成的偶氮苯功能化的苝二酰亚胺衍生物中添加辅助配体，通过溶剂热、溶剂挥发等方法构建超分子组装体系。通过透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等手段对组装体系进行表征。
(3)应用性能研究
研究所合成的材料在光电器件、化学传感、光催化等领域的应用性能。通过电化学测量、光电流-电压曲线等手段对组装体系的光电性能进行测试。通过分子吸附实验、荧光探针实验等手段对组装体系的化学传感性能进行测试。通过RhB降解实验、MB降解实验等手段对组装体系的光催化性能进行测试。
4.研究意义
(1)拓展苝二酰亚胺衍生物的应用领域和性能
(2)探索偶氮苯在光致变色、光敏器件等方面的应用潜力
(3)构建具有特定结构和性能的纳米材料，为新型光电器件、化学传感、光催化等领域的发展提供新思路和新材料
5.研究进度安排
第一年:
(1)合成偶氮苯功能化的苝二酰亚胺衍生物
(2)初步构建超分子组装体系
(3)研究组装体系的基本性质和结构
第二年:
(1)优化超分子组装体系
(2)研究组装体系的光电性能和化学传感性能
(3)尝试应用组装体系于光催化领域
第三年:
(1)进一步优化组装体系
(2)研究组装体系在不同条件下的光电性能、化学传感性能和光催化性能
(3)总结研究成果，撰写论文并准备毕业答辩
6.预期结果
(1)成功合成偶氮苯功能化的苝二酰亚胺衍生物
(2)成功构建具有特定结构和性能的超分子组装体系
(3)验证组装体系在光电器件、化学传感、光催化等领域的应用性能
(4)发表若干学术论文，获取硕士学位
参考文献
[1]ZhangX,ZhuT,WangC,etal.AsmartpHandtemperaturesensorforwoundmonitoringbasedonru(bpy)32+-dopedmesoporoussilica[J].Nanotechnology,2019,30(7):075501.
[2]TronA,PreiteM,BrandiA,D'AndreaC,etal.Lightcontrolindye-sensitizedsolarcellsbyanion-exchangetreatment[J].PhysicalChemistryChemicalPhysics,2019,21(3):1118-1123.
[3]YangF,LiJ,TangQ,etal.Facilesynthesisandpropertiesofsalicylicacid-functionalizedpolyoxometalatecomplexescontainingRu(II)-polypyridylchromophores[J].InorganicChemistryFrontiers,2018,5(6):1210-1218.