卟啉分子在金属电极支撑的液/液界面上的光电流响应#宣瑶芳，苏彬**510（浙江大学化学系微分析系统研究所，杭州310058）摘要：铂电极支撑的水液滴/1,2-二氯乙烷(DCE)界面，广泛用于研究水溶性卟啉二聚体之间的多相光诱导电子转移，其中卟啉二聚体是通过内消旋-四(对-磺酸基苯基)卟啉合锌(ZnTPPS4-)和内消旋-四(N-甲基吡啶基)卟啉四甲苯磺酸锌(ZnTMPyP4+)的离子配对以及DCE相中2,6-二氯-1,4-苯醌(DCBQ)的猝灭形成的。首先，在铂电极上覆盖一层水液滴，然后将其浸入到有机溶剂中。当水液滴含有氧化还原物质后，使用传统三电极电位仪，水/1,2-二氯乙烷界面形成可极化界面。本文提出了一种仅使用三电极电位仪来研究光诱导电子转移反应的简单方法。关键词：多相光诱导电子转移；水液滴/1,2-二氯乙烷界面；三电极电位仪中图分类号：O65715PhotocurrentResponsesataPorphyrin-sensitizedLiquidXUANYaofang,SUBin(InstituteofMicroanalyticalSystems,DepartmentofChemistry,ZhejiangUniversity,HangZhou310058)2025303540Abstract:Awater-droplet|1,2-dichloroethane(DCE)interfacesupportedonaplatinumelectrodehasbeenemployedtostudyheterogeneousphotoinducedelectrontransferbetweenwatersolubleporphyrindimers,whichisformedbyion-pairingofzincmeso-tetrakis(p-sulfonatophenyl)porphyrin(ZnTPPS4-)andzincmeso-tetrakis(N-methylpyridyl)porphyrintetratosylate(ZnTMPyP4+),andquenchingspeciesof2,6-dichloro-1,4-benzoquinone(DCBQ)inDCEphase.Thesystemisconstructedbycoveringaplatinumelectrodewithawaterdroplet,whicharethenimmersedintotheorganicsolution.Incorporatingaredoxspeciesinthedroplet,theformedwater|DCEinterfaceispolarizableusingaconventionalthree-electrodepotentiostat.Thissystemenablesasimplemethodtoinvestigatethephotoinducedelectrontransferreactionsusingthree-electrodepotentiostat.Keywords:Heterogeneousphotoinducedelectrontransfer;Water-droplet|1,2-dichloroethaneinterface;Three-electrodepotentiostat0引言光活性卟啉分子和纳米结构在液/液界面上的光电行为是的一项有趣的研究，引起了研究者的广泛关注。卟啉是一种自然界普遍存在的化合物，与一些重要的生物代表（如亚铁血红素、叶绿素等）一样，参与许多生命活动。在过去的几十年里，人们借助不同的手段研究了一系列卟啉在液/液界面上的吸附作用和光反应性[1-11]。其中，研究最多的是利用多相反应淬灭光激化的卟啉，从而实现光能量转换。这种光化学反应的关键步骤是实现光产物的分离，人们通过多相体系的两相之间分离实现更彻底的分离，同时减少了回电子转移过程的可能性。此外，目前还提出了一些研究液/液界面上电荷转移反应的新方法[12-15]。这些方法具备了简单的特点，即使用传统的三电极恒电位仪，取代了专门用于液/液界面电化学研究的四基金项目：教育部博士学科点专项科研基金(20100101120004)作者简介：宣瑶芳，（1991-），女，在读研究生，油水软界面电分析化学。通信联系人：苏彬，（1976-），男，教授，软界面电分析化学，电化学成像分析与阵列传感。E-mail:subin@zju.edu.cn-1-电极恒电位仪。其中，一种方法是在铂电极上先沉积一个含有氧化还原物质的水滴，然后将其浸入到有机溶剂中，从而形成一个液/液界面。利用这种构造，观察到一个类似于通过四455055606570电极装置得到的可极化电位窗，进而可用于所有电荷转移反应、离子转移、加速离子转移和电子转移的研究[14,15]。本文中，我们使用该方法研究了水液滴中的卟啉和1,2-二氯乙烷中的2,6-二氯-1,4-苯醌(DCBQ)之间的光诱导电子转移反应。选用卟啉异二聚体，它是通过内消旋-四(对-磺酸基苯基)卟啉合锌(II)(ZnTPPS)阴离子和内消旋-四(N-甲基吡啶基)卟啉四甲苯磺酸锌(II)(ZnTMPyP)阳离子的离子配对形成的，已知该二聚体在水/1,2-二氯乙烷界面上有强亲和力[4,16]。在水液滴/1,2-二氯乙烷界面上，光激化的ZnTPPS-ZnTMPyP二聚体和DCBQ发生多相猝灭，产生负光电流响应。最后，采用巴特勒-沃而默(Butler-Volmer)方程式表示...