功能性噻吩乙烯類(lèi)D-π-A分子的合成與研究.pdf

1、本論文合成了一系列以吡咯烷基為供電子基團(tuán)，以氰基乙酸、甲?；颓杌姿狨槲娮踊鶊F(tuán)的噻吩乙烯類(lèi)有機(jī)D-π-A型分子，并對(duì)其光電性能進(jìn)行了研究。首先以2-溴噻吩和對(duì)溴苯甲醛為原料，根據(jù)文獻(xiàn)已報(bào)道的方法在體系中引入吡咯烷基，再經(jīng)過(guò)Horner-Emmons-Witting反應(yīng)、Vilsmeier反應(yīng)及Knoevenagel縮合，分別合成了10種目標(biāo)化合物，所有化合物結(jié)構(gòu)均經(jīng)過(guò)質(zhì)譜、核磁共振氫譜的表征，部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了元素分析測(cè)試。

2、將化合物PPTCA和PTTCA作為光敏染料敏化于太陽(yáng)能電池上，發(fā)現(xiàn)PPTCA電池可得到1.54﹪的總的轉(zhuǎn)化效率，在相同實(shí)驗(yàn)條件下接近N3電池的50﹪，短路電流密度為4.72mAcm-2，開(kāi)路電壓為0.51V，填充因子為0.64。而PTTCA電池在光照下穩(wěn)定性較差，敏化后光電流和光電轉(zhuǎn)化效率極低。 通過(guò)考察溶劑極性對(duì)該類(lèi)D-π-A分子光物理性能的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)共軛體系較小時(shí)，PTCP和PPCP發(fā)射的是本體熒光，即源于局部激發(fā)態(tài)LE態(tài)

3、。隨著共軛體系的增大則發(fā)生了分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移的過(guò)程，即其熒光源于ICT態(tài)，并通過(guò)偶極距的計(jì)算對(duì)這一結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證，同時(shí)表明分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移并非發(fā)生在激發(fā)的瞬間而是經(jīng)歷了FC態(tài)到平衡態(tài)弛豫的過(guò)程。 在電化學(xué)測(cè)試中，隨著共軛體系的增大，化合物供電子一端更容易被氧化而吸電子一端更容易被還原。在外加光電壓作用下，PTCP、PTTC、PPCP和PPTC可以觀察到明顯的電化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)電化學(xué)發(fā)光機(jī)理的探討，PTCP和PPCP與三重態(tài)發(fā)光機(jī)