自組裝卟啉納米結(jié)構(gòu)及其有序陣列的制備一直受到廣泛關(guān)注，其目的是模仿自然采光過程和能量存儲(chǔ)，并開發(fā)用于光催化過程的新型納米結(jié)構(gòu)材料。

   在此，我們給大家?guī)�來一篇關(guān)于一維卟啉納米結(jié)構(gòu)（納米棒和納米線）的受控合成的文章，這種納米結(jié)構(gòu)具有良好的自組裝卟啉網(wǎng)絡(luò)，能夠**地進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，以增強(qiáng)氫的生成過程中的光催化活性。這篇文章Self-Assembled One-Dimensional Porphyrin Nanostructures with Enhanced Photocatalytic Hydrogen Generation 發(fā)表在雜志Nano Letters上。

  因?yàn)?/span>THPP粉不溶于水，為了在水相中引發(fā)自組裝，堿化其羥基，使其去質(zhì)子化形成可溶于水溶液的四羥基TPP^4-陰離子，以臨界膠束濃度(cmc)以上的表面活性劑濃度制備酸性表面活性劑水溶液使之形成表面活性劑膠束，然后將TPP4-陰離子溶液注入到強(qiáng)攪拌作用下的酸性表面活性劑溶液中。及在酸堿中和作用下，四個(gè)羥基從相應(yīng)的陰離子態(tài)中被恢復(fù)，存在于表面活性劑膠束的疏水內(nèi)腔中，進(jìn)一步組裝成納米線。

  通過下圖a的SEM和圖b的TEM圖可以清楚的看到該納米線的形成，而圖c的高分辨顯示平面間距離為1.39 nm，通過和XRD數(shù)據(jù)對比模擬出了晶體結(jié)構(gòu)下圖d。

  通過下圖的TEM和紫外可見光譜可以追蹤該反應(yīng)的歷程。進(jìn)而通過控制時(shí)間而得到不同的產(chǎn)物（粗細(xì)程度、長度不同的產(chǎn)物）。

 在得到的產(chǎn)物進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中我們可以發(fā)現(xiàn)，納米線和納米棒光解水的催化性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于粉末樣品和長的納米線（下圖a）�？赡艿脑�因在于再整個(gè)可見光的范圍內(nèi)納米棒的總吸光度強(qiáng)于其他材料，并且在晶體結(jié)構(gòu)也有一定的區(qū)別。 

  一般來說，有機(jī)光催化劑受光穩(wěn)定性的限制，因?yàn)樗鼈兒苋菀自谌軇┲羞M(jìn)行光漂白或溶解。自組裝的THPP納米線具有剛性骨料框架的幾何約束，確保更好的穩(wěn)定性。通過重復(fù)實(shí)驗(yàn)研究了THPP納米線催化劑的穩(wěn)定性如下圖所示，在40h的測試下性能有輕微的下降。

綜上所述，該作者通過限制在表面活性劑膠束內(nèi)的成核和生長，開發(fā)了自組裝THPP納米棒和納米線的可控合成。光學(xué)吸收特性表明，自組裝誘導(dǎo)了THPP的**光學(xué)耦合。與原來的卟啉單體相比，增強(qiáng)了光學(xué)吸收，吸收帶紅移到更廣泛的可見光譜，在光解水制氫上是卟啉單體的二十倍。