2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、苝二酰亞胺(Perylene tetracarboxylic acid diimide,簡(jiǎn)稱PDI)是一種重要的具備良好的光、熱和化學(xué)穩(wěn)定性的功能染料,對(duì)可見區(qū)到紅外區(qū)的光有著較強(qiáng)的吸收,是一種具有獨(dú)特的光化學(xué)和光物理性質(zhì)的有機(jī)光電材料。在有機(jī)發(fā)光二極管(OLED),有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET),太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化,以及生物熒光探針等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。近二十年來(lái),引起了化學(xué)和物理科學(xué)工作者們的極大興趣。
   為了滿足PDI化合物

2、存不同領(lǐng)域的應(yīng)用,往往通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾,以獲得具有新穎的光電性質(zhì)的PDI新材料。用相同取代基接在PDI的不同位置或不同取代基接在PDI的相同位置都將對(duì)其性質(zhì)產(chǎn)生巨大的影響。PDI分子的結(jié)構(gòu)修飾通常有兩種,一種是在PDI的N原子上引入不同的取代基,這種方法可以大大提高PDI化合物在有機(jī)溶劑中的溶解度,但是對(duì)PDI衍生物的光物理性質(zhì)影響很小。第二種方法是在PDI的灣位置,1,6,7,12位引入不同的取代基,這樣既可以促進(jìn)PDI衍生物的溶

3、解度,有能大幅度的改變PDI的光物理性質(zhì)及電化學(xué)性質(zhì),使PDI衍生物可以應(yīng)用于各種領(lǐng)域。本文工作主要集中在以下幾個(gè)方面:
   第一章:概述了PDI及其衍生物的基本性質(zhì)、研究背景、合成方法以及應(yīng)用領(lǐng)域。
   第二章:合成了灣位置1,6-及1,7位含有哌啶基和吡咯烷基的四種PDI衍生物,對(duì)比了四種具有相似結(jié)構(gòu)的PDI衍生物的多種性質(zhì),包括化合物的穩(wěn)態(tài)吸收和熒光光譜,熒光量子產(chǎn)率和熒光壽命,電化學(xué)性質(zhì),單晶結(jié)構(gòu)以及DFT計(jì)

4、算數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,吡咯烷基和哌啶基取代的單晶結(jié)構(gòu)的微小差別導(dǎo)致了化合物之間性質(zhì)存在較大的差別,吡咯烷基取代的苝核,其上面的C1-N3鍵長(zhǎng)更短一些,氮原子具有更多的SP2雜化軌道性質(zhì)與哌啶基取代相比。因此,吡咯烷基氮原子上面的孤電子對(duì)和苝核之間具有更加強(qiáng)烈的共軛相互作用。這些研究結(jié)果可以為新型的苝二酰亞胺衍生物的設(shè)計(jì)提供了更好的思路。
   第三章:通過(guò)密度泛函理論計(jì)算了一系列1,7-位含有苯基及乙炔基共軛取代基PDI衍生物。取代

5、基對(duì)PDI分子光化學(xué)和光物理性質(zhì)造成了較大的影響,使PDI化合物的吸收和發(fā)射波長(zhǎng)往長(zhǎng)波區(qū)移動(dòng)。
   第四章:利用密度泛函理論計(jì)算了一系列PDI衍生物的電荷傳輸效率,得到了這些PDI衍生物的電離能和電子親和能、前線分子軌道HOMO和LUMO的能級(jí)、空穴和電子重組能、以及最終的空穴和電子遷移率大小。CN取代的PDI具有較高的電子親和能,并且其對(duì)應(yīng)的化合物A-CN和B-CN具有較小的電子重組能和空穴重組能。化合物A具有最高的電子遷移

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