苏州大学研究生考试答卷封面

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1、苏州大学研究生考试答卷封面考试科目：现代物理化学材料研究进展考试得分：________________院别：___材化部专业：___无机化学____学生姓名：____薛丽君__学号：___20134209140__授课教师：_____考试日期：2013年12月28日四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物的研究应用进展摘要四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物因具有良好的供电子性质和氧化还原性质而受到广泛的关注，已经被发现在材料化学、超分子化学等方面有着十分重要的作用。本文主要阐述TTF衍生物在构建氧化还原开关、分子器件以及光电功能材料方面的研

2、究进展。关键词四硫富瓦烯（TTF）;氧化还原开关；光电功能材料;非线性光学;分子器件；四硫富瓦烯(Tetrathiafulvalene，TTF)是一种可逆的两电子给体，最早是为发展有机电导材料作为电子给体而制备的。通过控制适当的电位，TTF能以中性分子、自由基阳离子(TTF·+)和二价阳离子(TTF2+)着三种形式存在。基于这种独特的电化学性质，TTF和其衍生物被应用于有机导体及超导体领域。近年来，在光合成、有机光电子和光伏器件等领域研究中，以TTF为电子给体(Donor)和电子受体(Acceptor)的共价键连接的超分子体系

3、的分子内电子转移研究受到了研究者的高度重视，并取得了系列重要成果，但基于TTF超分子体系的分子间电子转移研究则较少。2010年，Bielawski等报道了基于杯吡咯TTF为电子给体和双咪唑醌盐为电子受体之间的分子间电子转移行为，并指出阴、阳离子可以调节分子间电子转移的程度。在过去的30多年里，由于TTF及其衍生物具有特殊的结构和物理性质一直备受青睐。随着电子学、信息科学和材料科学等领域的飞速发展，TTF及其衍生物已不仅仅局限于分子导体的研究，而且在非线性光学(NLO)、分子光电器件、液晶等领域展示出了诱人的应用前景.本文综述了

4、近年来TTF衍生物在构建氧化还原开关、分子器件以及光电功能材料方面的研究进展。1TTF及其衍生物在构建氧化还原开关以及分子器件中的作用基于分子识别在能源、材料、生命和环境等方面的应用，科学家们积极开展了对此方面的研究并取得一些可喜的进展。分子识别就是主体（或受体）对客体（或底物）选择性结合并产生某种特定响应的过程，是组装和组装作用的基础，是酶和受体选择性的根基。其中可分为对离子客体的识别和对分子客体的识别。在分子电子学中，可以通过分子识别开发出分子电子器件。如利用含有TTF单元和光敏单元RuⅡ(bPy)32+的系统，可构成分子

5、开关，开关功能由TTF的氧化态决定，通过光诱导引发TTF进行氧化还原，从而实现开关控制。逻辑门也是一种开关，它的输出信号状态（0或1）取决于它的输入信号状态（0或1）。如果可以得到分子逻辑门，那么就可以把信息过程和计算延伸到分子水平，分子逻辑门就可以运行二进制计算和逻辑操作。因此，在分子范围内模仿逻辑操作的基础功能吸引了科学家的关注。尽管，在分子水平的计算似乎是很遥远的事情，但是，这些设计在基础研究和应用研究方面都吸引着人们的目光。自从Silva和他的合作者报道了关于分子AND逻辑门的前沿工作后，对于可以进行二进制计算和逻辑操

6、作的分子体系的设计和结构引起了人们广泛的研究兴趣。近年来，人们利用物理-化学响应在阴阳离子识别方面做了大量的工作，具有氧化还原活性的TTF衍生物由于可以与合适的离子发生电化学响应而被广泛研究。对阳离子敏感的TTF衍生物已被较系统的研究（图1-15(a)），如TTF-冠醚及TTF-穴状配体。这些化合物都能作为潜在的电活性阳离子传感器。由于阴离子在生物、医药、催化和环境方面有着广泛的应用，2003年Jeppesen研究组报道了能用于监测Br–浓度的化合物（mono-TTF-calix[4]Pyrrole）（图1-15(b)）。北京

7、化学所的张德清课题组在2005年报道了基于TTF衍生物的阴离子传感器TTF-蒽。这个化合物不仅表现出对氟离子高的灵敏性，在中性条件下有较强的荧光增强，而且对H2PO4–有一个特殊的电化学识别，表现出TTF单元的第一个氧化电势的显著负极位移。当在化合物TTF-蒽的CH2Cl2溶液中加入F–时，发现荧光显著增强，而在相同条件下，加入AcO–，Cl–，H2PO4–时，只有微弱的荧光，加入Br–，HSO4–，NO3–，I–时，没有发生任何变化，这一结果显示化合物TTF-蒽对F–具有很高的选择性。而循环-伏安（CV）结果显示化合物TTF

8、-蒽对阴离子H2PO4–也有较高的选择性。因此，化合物TTF-蒽又可作为H2PO4–阴离子的传感器。2TTF及其衍生物在有机光电功能材料方面的研究2.1非线性光学材料早期非线性光学材料的研究主要集中于无机晶体，有机材料的NLO研究始于20世纪60年代中期。有机材料与无机材料相