本文關(guān)鍵詞：基于卟啉類化合物復(fù)合材料的制備及其應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 不對稱卟啉 表面等離子體 復(fù)合材料 表面增強(qiáng)拉曼 太陽能電池

【摘要】：金屬納米粒子的表面等離子共振效應(yīng)在太陽能電池與表面增強(qiáng)拉曼領(lǐng)域已經(jīng)得到了極大的關(guān)注和應(yīng)用。本文意圖制備一種具有穩(wěn)定有序結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體-分子-金屬納米粒子復(fù)合材料,為進(jìn)一步解釋表面等離子效應(yīng)在太陽能電池和表面增強(qiáng)拉曼中的作用提供研究模型。在復(fù)合材料的制備中,有機(jī)分子是形成該復(fù)合結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵,起著橋連劑的作用,既要能與半導(dǎo)體形成穩(wěn)定的吸附,又要與金屬納米粒有強(qiáng)的相互作用。為此,本文設(shè)計了一種不對稱卟啉化合物作為橋連劑：5-[4-(N,N-二甲胺基甲酰基)苯基]-15-(4-羧基苯基)卟啉(MPP)。該化合物一端為羧基,被證實(shí)能夠吸附在半導(dǎo)體表面；另一端巰酯,可與金銀形成強(qiáng)的相互作用,從而將二氧化鈦納米粒子和金銀納米粒子連接在一起,形成穩(wěn)定有序的復(fù)合材料。我們通過多步反應(yīng)合成了MPP化合物,對化合物進(jìn)行了核磁氫譜、高分辨質(zhì)譜等表征,確定了所需化合物的生成。隨后將該化合物與五種金屬醋酸鹽反應(yīng),生成金屬配合物(M-MPP, M=Mn, Co, Ni, Zn, Cu),考察了金屬的引入對化合物性質(zhì)的影響。最后通過理論結(jié)算,并考察化合物在下一步應(yīng)用中的相關(guān)性質(zhì)。我們以不對稱卟啉為橋連劑制備了半導(dǎo)體-有機(jī)分子-金屬納米粒子的復(fù)合材料。通過掃描電子顯微鏡、紫外可見吸收光譜、循環(huán)伏安測試、能譜等手段確定了復(fù)合材料的生成。并將其作為太陽能電池的光陽極,組裝簡易太陽能電池,進(jìn)行電池效率測試,考察了金、銀納米粒子的不同的效率。在表面增強(qiáng)拉曼的應(yīng)用研究中,復(fù)合結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)效果優(yōu)于單一基底,同時金、銀復(fù)合材料的增強(qiáng)因子也表現(xiàn)出差異。
【關(guān)鍵詞】：不對稱卟啉 表面等離子體 復(fù)合材料 表面增強(qiáng)拉曼 太陽能電池
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB333;TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 卟啉類化合物13-16
• 1.1.1 卟啉類化合物的合成13-15
• 1.1.2 卟啉類化合物的主要應(yīng)用15-16
• 1.2 金屬的表面等離子共振效應(yīng)16-17
• 1.3 染料敏化太陽能電池17-18
• 1.4 表面增強(qiáng)拉曼18-20
• 1.5 本論文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)20-21
• 第二章 卟啉類化合物的制備及表征21-41
• 2.1 前言21
• 2.2 實(shí)驗部分21-26
• 2.2.1 主要試劑21-22
• 2.2.2 主要儀器22
• 2.2.3 實(shí)驗過程22-26
• 2.3 結(jié)果與討論26-40
• 2.3.1 5-[4-(N,N-二甲胺基甲�；�)苯基-15-[4-(甲酰甲氧基)苯基]卟啉的表征26-27
• 2.3.2 MPP的結(jié)構(gòu)表征27-28
• 2.3.3 M-MPP的結(jié)構(gòu)表征28-30
• 2.3.4 X射線能譜(EDS)表征30-31
• 2.3.5 電化學(xué)性質(zhì)表征31-32
• 2.3.6 MPP與M-MPP的光學(xué)性質(zhì)表征32-37
• 2.3.7 MPP分子結(jié)構(gòu)的理論研究37-40
• 2.4 本章小結(jié)40-41
• 第三章 復(fù)合材料的制備及其在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用研究41-53
• 3.1 前言41
• 3.2 實(shí)驗部分41-45
• 3.2.1 儀器和試劑41-42
• 3.2.2 樣品的制備42-44
• 3.2.3 樣品的表征44-45
• 3.3 結(jié)果與討論45-52
• 3.3.1 復(fù)合材料的吸收光譜45-46
• 3.3.2 復(fù)合材料的形貌表征46-47
• 3.3.3 復(fù)合材料的EDS表征47-48
• 3.3.4 復(fù)合材料的電化學(xué)測試48-50
• 3.3.5 復(fù)合材料的拉曼光譜表征50-51
• 3.3.6 復(fù)合材料在染料敏化太陽能電池中應(yīng)用51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 復(fù)合材料的制備及其在表面增強(qiáng)拉曼研究中的應(yīng)用53-62
• 4.1 前言53
• 4.2 實(shí)驗部分53-55
• 4.2.1 試劑和儀器53-54
• 4.2.2 Au/Ag-MPP-P25復(fù)合材料的制備54
• 4.2.3 Au/Ag-M-MPP-P25復(fù)合材料的制備54-55
• 4.3 結(jié)果與討論55-61
• 4.3.1 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)表征55-56
• 4.3.2 吸收光譜的表征56-57
• 4.3.3 拉曼光譜的表征57-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第五章 結(jié)論與展望62-63
• 5.1 結(jié)論62
• 5.2 進(jìn)一步工作方向62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 金志平,彭孝軍,孫立成;卟啉超分子化合物在分子器件中的應(yīng)用[J];化學(xué)通報;2003年07期

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本文編號：929506