以石墨烯為代表的具有原子級厚度的超薄二維層狀結構具有優異的電學和光學性質，擁有巨大的比表面積和出色的電子轉移能力。卟啉具有獨特的大π分子結構，是一種性能穩定的光敏材料，具有良好的給電子能力，因此将具有強吸光能力和給電子能力的卟啉與具有電子轉移能力的類石墨烯材料結合起來，實現卟啉與類石墨烯材料之間的電子傳遞和增強光電性能是當下研究石墨烯和卟啉的熱點之一，此類複合材料在光電轉換器、分析傳感器、光電催化劑等領域具有廣泛的應用前景。
由氧化石墨烯出發通過化學還原法可制備還原程度遞增的還原氧化石墨烯（rGO），其表面帶有梯度減少的負電荷量，陽離子卟啉（5,10,15,20-四[4-丙基吡啶基]卟啉，TPPyP）可自發組裝到其表面獲得rGO/TPPyP，進一步發現在常溫下Zn2+可有效嵌入到卟啉環内形成rGO/TPPyP-Zn複合物，且嵌入速度與rGO表面電荷量直接相關。實驗結果表明rGO上TPPyP的組裝和Zn2+的嵌入過程會導緻紫外可見吸收光譜中的卟啉特征吸收峰明顯紅移，原子力顯微鏡下的二維納米片厚度發生變化，熒光光譜發生顯著的猝滅效果。由此發展了一種在常溫下可控制備水溶性金屬鋅卟啉-石墨烯納米複合材料的新方法（專利授權号：ZL 201610041189.8），而且所制備的rGO/TPPyP-Zn納米複合材料具備較高的光電催化活性。
這一成果近期發表在Applied Surface Science上，該研究工作由曾榮今教授（通訊作者）指導研究生陳國良、熊春剛等完成。該工作也得到國家自然科學基金、湖南省自然科學基金等項目的資助。
Rongjin Zeng, Guoliang Chen, Chungang Xiong, Gengxian Li, Yunfei Long, Shu Chen. Room temperatureZinc-metallation of cationic porphyrin at graphene surface and enhanced photoelectrocatalytic activity. Appl. Surf. Sci., 2018, 434: 756-762.
文章鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433217331653
