以石墨烯为代表的具有原子级厚度的超薄二维层状结构具有优异的电学和光学性质，拥有巨大的比表面积和出色的电子转移能力。卟啉具有独特的大π分子结构，是一种性能稳定的光敏材料，具有良好的给电子能力，因此将具有强吸光能力和给电子能力的卟啉与具有电子转移能力的类石墨烯材料结合起来，实现卟啉与类石墨烯材料之间的电子传递和增强光电性能是当下研究石墨烯和卟啉的热点之一，此类复合材料在光电转换器、分析传感器、光电催化剂等领域具有广泛的应用前景。
由氧化石墨烯出发通过化学还原法可制备还原程度递增的还原氧化石墨烯（rGO），其表面带有梯度减少的负电荷量，阳离子卟啉（5,10,15,20-四[4-丙基吡啶基]卟啉，TPPyP）可自发组装到其表面获得rGO/TPPyP，进一步发现在常温下Zn2+可有效嵌入到卟啉环内形成rGO/TPPyP-Zn复合物，且嵌入速度与rGO表面电荷量直接相关。实验结果表明rGO上TPPyP的组装和Zn2+的嵌入过程会导致紫外可见吸收光谱中的卟啉特征吸收峰明显红移，原子力显微镜下的二维纳米片厚度发生变化，荧光光谱发生显著的猝灭效果。由此发展了一种在常温下可控制备水溶性金属锌卟啉-石墨烯纳米复合材料的新方法（专利授权号：ZL 201610041189.8），而且所制备的rGO/TPPyP-Zn纳米复合材料具备较高的光电催化活性。
这一成果近期发表在Applied Surface Science上，该研究工作由曾荣今教授（通讯作者）指导研究生陈国良、熊春刚等完成。该工作也得到国家自然科学基金、湖南省自然科学基金等项目的资助。
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.
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433217331653
