含有富勒烯/碳纳米管的卟啉/酞菁超分子供体-受体杂合物：电子转移、传感、开关和催化应用

由于三维电子接受体富勒烯被发现是自组装超分子系统的优良构建块，我们研究了以卟啉和酞菁作为电子供体的超分子富勒烯系统中的光诱导电子转移过程，以模拟自然光合作用。我们通过金属-配体配位、冠醚包合、离子配对、氢键相互作用或π-π堆叠相互作用成功构建了自组装的超分子双体和三体。尽管单一的结合模式通常会产生柔性超分子结构，但新开发的多重结合模式策略则导致供体和受体实体之间具有明确距离和取向的结合物，这影响了整体的电子转移反应。在这些结合物中，我们观察到预期的电荷分离过程加速和电荷复合过程减速。这些超分子系统在分子间和分子内电子转移事件的可逆光开关应用为光传感器领域开辟了新的机遇。将自组装方法扩展到单壁碳纳米管(SWNT)导致SWNT-卟啉/酞菁纳米杂合物能够进行光诱导电子转移。这些光化学过程导致了催化反应的发生，累积了电子接受体/介导物质的氧化还原活性物质，借助牺牲电子供体的帮助。这些自组装超分子双体、三体、四体等的研究才刚刚开始，未来研究预计将涉及更复杂的系统，以实现更好的光驱动设备性能。