Гибридные материалы на основе тетра-трет-бутилзамещённого фталоцианината и нафталоцианината цинка с одностенными углеродными нанотрубками: структура и сенсорные свойства

М. С. Поляков,^a^@ Т. В. Басова^a^,^b

^aФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт неорганической химии

им. А.В.Николаева Сибирского отделения Российской академии наук, 630090 Новосибирск, Россия

^bНовосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия

DOI: 10.6060/mhc161176p

Макрогетероциклы 2017 10(1) 31-36

В работе рассмотрено влияние расширения π-системы производных фталоцианината цинка на свойства их гибридных материалов с одностенными углеродными нанотрубками (УНТ). С этой целью были исследованы структурные особенности и сенсорные свойства УНТ, функционализированных комплексами 2,9,16,23-тетра-трет-бутилнафталоцианината цинка (ZnNc) и 2,11,20,29-тетра-трет-бутилфталоцианината цинка (ZnPc). Адсорбция молекул ZnNc и ZnPc на поверхность углеродных нанотрубок подтверждалась методами КР-спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и термогравиметрии. Определено, что количество молекул ZnNc, адсорбированных на поверхности УНТ, в два раза превышает количество молекул ZnPc. Более предпочтительное π-π-взаимодействие между ZnNc и УНТ можно объяснить большим числом π-электронов, участвующих в формировании ароматической системы нафталоцианина. Тонкие плёнки УНТ, УНТ/ZnPc, УНТ/ZnNc осаждались на подложки со встречно-штыревыми электродами капельным методом. Полученные плёнки были протестированы в качестве активных слоёв сенсоров на пары аммиака (10-50 ppm). Посредством измерения резистивного отклика показано, что сенсорный отклик плёнки гибридного материала УНТ/ZnNc на пары аммиака больше по сравнению с плёнкой на основе УНТ/ZnPc.

С полным текстом статьи можно ознакомиться на английской версии сайта

References:

Click here to expand or collapse this section

1. Dini D., Hanack M. Physical Properties of Phthalocyanine-based Materials. In The Porphyrin Handbook. Phthalocyanines: Properties and Materials (Kadish K.M., K.M. Kevin, R. Smith Ed.) San Diego: Academic Press, 2003. p. 1-140.
https://doi.org/10.1016/B978-0-08-092391-8.50007-8

2. Hughes S., Spruce G., Wherrett B.S. and Kobayashi T. J. Appl. Phys. 1997, 81, 5905-5912.
https://doi.org/10.1063/1.364377

3. Kouzeki T., Tatezono S., Yanagi H. J. Phys. Chem. 1996, 100, 20097-20102.
https://doi.org/10.1021/jp962307j

4. Yanagi H., Kanbayashi Y., Schlettwein D., Woehrle D., Armstrong N.R. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4760-4766.
https://doi.org/10.1021/j100068a045

5. Basova T.V., Hassan A., Krasnov P.O., Gürol I., Ahsen V. Sensors and Actuators B 2015, 216, 204-211.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2015.04.032

6. Gao L.D., Qian X.H. J. Fluor. Chem. 2002, 113, 161-165.
https://doi.org/10.1016/S0022-1139(01)00539-5

7. Wang B., Wu Y., Wang X., Chen Z., He C. Sensors and Actuators B 2014, 190, 157-164.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2013.08.066

8. Jiang D.P., Lu A.D., Li Y.J., Pang X.M., Hua Y.L. Thin Solid Films 1991, 199, 173-179.
https://doi.org/10.1016/0040-6090(91)90063-4

9. Chicharro M., Zapardiel A., Bermejo E. Anal. Bioanal. Chem. 2002, 373, 277-283.
https://doi.org/10.1007/s00216-002-1345-4

10. Fernandez-Sanchez J. F., Nezel T., Steiger R., Spichiger-Keller U. E. Sensors and Actuators B 2006, 113, 630-638.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2005.07.012

11. Chakane S., Gokarna A., Bhoraskar S.V. Sensors and Actuators B 2003, 92, 1-5.
https://doi.org/10.1016/S0925-4005(03)00124-2

12. Zhao L., Zhu S., Zhou J. Sensors and Actuators B 2012, 171, 563-571.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2012.05.035

13. Fernandez-Sanchez J. F., Fernandez I., Steiger R., Beer R., Cannas R., Spichiger-Keller U.E. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1188-1198.
https://doi.org/10.1002/adfm.200600428

14. Viricelle J. P., Pauly A., Mazet L., Brunet J., Bouvet M., Varenne C., Pijolat C. Mater. Sci. Eng. C. 2006, 26, 186-195.
https://doi.org/10.1016/j.msec.2005.10.062

15. Uwira V., Schutze A., Kohl D. Sensors and Actuators B 1995, 26, 153-157.
https://doi.org/10.1016/0925-4005(94)01577-5

16. Jakubik W., Urbanczyk M., Maciak E. Sensors and Actuators B 2007, 127, 295-303.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2007.07.026

17. Argote M.R., Guillen E.S., Porras A.G.G., Torres O.S., Richard C., Zagal J.H., Bedioui F., Granados S.G., Griveau S. Electroanal. 2014, 26, 507-512.
https://doi.org/10.1002/elan.201300578

18. Feng X., Irle S., Witek H., Morokuma K., Vidic R., Borguet E.J. J.Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10533-10538.
https://doi.org/10.1021/ja042998u

19. Lucci M., Reale A., Carlo D.A., Orlanducci S., Tamburri E., Terranova M.L., Davolic I., Di Natale C., D'Amicoa A., Paolesse R. Sensors and Actuators B 2006, 118, 226-231.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2006.04.027

20. Alwarappan S., Liu G., Li C. Z. Nanomedicine: Nanotechnol., Biology Medicine 2010, 6, 52-57.
http://dx.doi.org/10.1016/j.nano.2009.06.003

21. Jyothirmayee Aravind S. S. and Ramaprabhu S. Sensors and Actuators B 2011, 155, 679-686.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2011.01.029

22. Wang X., Liu Y., Qiu W., Zhu D. J. Mater. Chem. 2002, 12, 1636-1639.
https://doi.org/10.1039/b201447e

23. Bogani L., Danieli C., Biavardi E., Bendiab N., Barra A.L., Dalcanale E., Wernsdorfer W., Cornia A. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 746-750.
https://doi.org/10.1002/anie.200804967

24. Bartelmess J., Ballesteros B., De la Torre G., Kiessling D., Campidelli S., Prato M., Torres T., Guldi D.M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16202-16211.
https://doi.org/10.1021/ja107131r

25. Ogbodu R.O., Antunes E., Nyokong T. Dalton Trans. 2013, 42, 10769-10777.
https://doi.org/10.1039/c3dt50335f

26. Kaya E.N., Tuncel S., Basova T.V., Banimuslem H., Hassan A., Gürek A.G., Ahsen V., Durmuş M. Sensors and Actuators B 2014, 199, 277-283.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2014.03.101

27. Zhang X., Feng Y., Tang S., Feng W. Carbon 2010, 48, 211-216.
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2009.09.007

28. Feng Y., Zhang X., Feng W. Organic Electronics 2010, 11, 1016-1019.
https://doi.org/10.1016/j.orgel.2010.02.016

29. Feng W., Li Y., Feng Y., Wu J. Nanotechnology 2006, 17, 3274-3279.
https://doi.org/10.1088/0957-4484/17/13/033

30. Lebadeva N.Sh., Pavlycheva N.A., Parfenuk E.V., Vyugin A.I. J. Chem. Thermodynamics 2006, 38(2), 165-172.
https://doi.org/10.1016/j.jct.2005.04.001

31. Janczak J., Kubiak R. Polyhedron 2001, 20(24-25), 2901-2909.
https://doi.org/10.1016/S0277-5387(01)00829-4

32. Ceyhan T., Altindal A., Özkaya A.R., Çelikbiçak Ö., Salih B., Kemal Erbil M., Bekaroğlu Ö. Polyhedron 2007, 26, 4239-4249.
https://doi.org/10.1016/j.poly.2007.05.028

33. Durmus M., Nyokong T. Polyhedron 2007, 26, 2767-2776.
https://doi.org/10.1016/j.poly.2007.01.018

34. Karousis N., Ortiz J., Ohkubo K., Hasobe T., Fukuzumi S., Sastre-Santos A., Tagmatarchis N. J. Phys. Chem. C. 2012, 116, 20564-20573.
https://doi.org/10.1021/jp305783v

35. Wepasnick K.A., Smith B.A., Bitter J.L. Anal. Bioanal. Chem. 2010, 396, 1003-1014.
https://doi.org/10.1007/s00216-009-3332-5

36. Mugadza T., Nyokong T. Electrochim. Acta 2010, 55, 6049-6057.
https://doi.org/10.1016/j.electacta.2010.05.065

37. Ballesteros B., De la Torre G., Ehli C., Rahman G.M.A., Rueda F., Guidi D.M., Torres T. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5061-5068.
https://doi.org/10.1021/ja068240n

38. Casiraghi C., Hartschuh A., Qian H., Pliscanec S., Georgia C., Fasoli A., Novoselov K.S., Basko D.M., Ferrari A.C. Nano Lett. 2009, 9, 1433-1441.
https://doi.org/10.1021/nl8032697

39. Dyke C., Tour J. Nano Lett. 2003, 3, 1215-1218.
https://doi.org/10.1021/nl034537x

40. Alvarez L., De la Fuente G., Righi A., Rols S., Anglaret E., Sauvajol J., Munoz E., Maser W., Benito A., Martinez M. Phys. Rev. B. 2001, 63, 153401.
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.63.153401

41. Huo D., Yang L., Hou C., Fa H., Luo X., Lu Y., Zheng X., Yang J., Yang L. Spectrochimica Acta A 2009, 74, 336-343.
https://doi.org/10.1016/j.saa.2009.06.009

42. Gotovac S., Honda H., Hattori Y., Takahashi K., Kanoh H., Kaneko K. Nano Lett. 2007, 7, 583-587.
https://doi.org/10.1021/nl0622597

43. Zhang Y., Zhang J., Son H., Kong J., Liu Z. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17156-17157.
https://doi.org/10.1021/ja056793c

44. Wang B., Zhou X., Wu Y., Chen Z., He C., Zuo X. Sensors and Actuators B 2012, 161, 498-503.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2011.10.067

45. Chidawanyika W., Nyokong T. Carbon 2010, 48, 2831-2838.
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.04.015

Журнал "Макрогетероциклы"

Навигация

Languages

Новости

Поиск

References: