本文關(guān)鍵詞：具有光電活性的有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化鈦氧化合物的合成及性質(zhì)研究　出處：《蘇州大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 鈦氧簇合物 晶體結(jié)構(gòu) 染料修飾 膜電極 光電響應(yīng)

【摘要】：鈦氧材料在光降解、光催化以及光電轉(zhuǎn)化方面都有較為廣泛的應(yīng)用。染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)因其在太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能方面的低成本和高效率,在過(guò)去幾十年里得到極大的關(guān)注。目前,在太陽(yáng)能電池制作材料的研究中,備受科學(xué)家們關(guān)注的便是二氧化鈦納米材料。對(duì)于二氧化鈦納米材料的開(kāi)發(fā)與研究從某種程度上也推進(jìn)了鈦氧簇合物的研究與發(fā)展。鈦氧簇合物可作為前驅(qū)體制備納米二氧化鈦,其明確的結(jié)構(gòu)又為鈦氧材料的深入研究提供了依據(jù)。因此,對(duì)于鈦氧簇的合成方法、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究備受關(guān)注。本論文使用操作簡(jiǎn)便的溶劑熱合成法,并選用功能有機(jī)配體,合成新型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈦氧簇。以所合成的鈦氧簇作為制備染料敏化太陽(yáng)能電池的前驅(qū)體,研究其結(jié)構(gòu)、電荷轉(zhuǎn)移及光電特性。論文主要包括以下內(nèi)容:(1)本文首先對(duì)鈦氧簇合物領(lǐng)域的近期發(fā)展概況及應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹;然后對(duì)鈦氧簇合物在染料敏化太陽(yáng)能電池、光催化、光電轉(zhuǎn)化等方面的應(yīng)用進(jìn)行了概述。(2)通過(guò)溶劑熱法,合成了新型的染料配位的鈦氧醇鹽[Ti4(OiPr)8(PAR)4]·H2O(1)。以得到的化合物1作為一種新型光敏染料涂覆在TiO2電極上,在I2/I3-電解液電池中測(cè)試其光電響應(yīng)性能。一系列的對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這種新的鈦氧敏化染料電極的光電響應(yīng)性能得到了明顯的增強(qiáng)。其原因主要是由于鈦醇鹽水解后,染料分子均勻分散并規(guī)整地固定在半導(dǎo)體表面。這項(xiàng)工作為探究DSSC的染料敏化劑開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的視角。(3)通過(guò)溶劑熱方法,合成了過(guò)渡金屬摻雜的鈦氧簇合物,[Ti6O4(OiPr)10(cat)2(benz)2](2),[Ti12O12(OEt)22(cat)2(benz)4M2](M=Co,Mn,Ni,3-5)。利用X射線(xiàn)單晶衍射分析得到這一系列化合物的結(jié)構(gòu)。將晶體作為前驅(qū)體,使用簡(jiǎn)單的涂層方法制備有機(jī)無(wú)機(jī)雜化薄膜電極。所得到的鈦氧雜化膜呈現(xiàn)出獨(dú)特的微觀形貌。將制備好的介孔TiO2膜浸泡在晶體溶液中,經(jīng)過(guò)光電性能測(cè)試,得到較好的光電響應(yīng),并發(fā)現(xiàn)Co摻雜的鈦氧簇有利于改良電極的光電性能,說(shuō)明在光電方面有潛在的應(yīng)用價(jià)值。(4)通過(guò)溶劑熱合成法合成了兩種新型的有機(jī)功能配體修飾的鈦氧簇合物,[Ti10O10(OiPr)12(cat)4(phen/bpy)2](6,7)。結(jié)構(gòu)測(cè)定首次發(fā)現(xiàn)2,2’-聯(lián)吡啶/1,10-菲Up啉、鄰苯二酚直接與Ti(IV)配位,修飾在鈦氧簇外層。關(guān)于這系列化合物的光電性質(zhì)我們將繼續(xù)探索。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O641.4;TM914.4

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本文編號(hào)：1331264