近紅外吸收配合物-分子設(shè)計(jì)、晶體結(jié)構(gòu)、UV-viS-Near IR光譜和理論研究.pdf

1、染料敏化半導(dǎo)體納米晶太陽(yáng)能電池(DSSC)是當(dāng)前物理、化學(xué)和材料科學(xué)研究熱點(diǎn)之一。染料的電子光譜性質(zhì)直接影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率，理想的染料應(yīng)具備以下幾個(gè)基本要素：(1)對(duì)太陽(yáng)光譜中的可見(jiàn)光和近紅外光有強(qiáng)吸收；(2)染料分子的激發(fā)態(tài)和半導(dǎo)體的導(dǎo)帶必須能量匹配；(3)染料分子能有效的吸附在半導(dǎo)體表面(化學(xué)吸附)。合理設(shè)計(jì)染料的分子結(jié)構(gòu)，是提高DSSC光電轉(zhuǎn)換效率的有效途徑之一。
　　 在本論文工作中，我們?cè)O(shè)計(jì)合成了六種R-亞芐基-N

2、-氨基吡啶陽(yáng)離子和[Ni(mnt)2]2-陰離子組成的離子對(duì)配合物，其中R分別為p-nitro(配合物2a)，p-mothyl(配合物2b)，p-bromo(配合物2c)，p-chloro(配合物2d)，m-nitro(配合物2e)和m，p-chloro(配合物2f)；mnt2-=maleonitriledithiolate(馬來(lái)二腈基二硫烯陰離子)。在860 nm左右的近紅外光譜區(qū)，配合物2a-2f有中等強(qiáng)度的吸收；結(jié)合DFT、TDD

3、FT計(jì)算分析，該吸收帶歸屬為[Ni(mnt)2]2-陰離子分子內(nèi)的d-d、d-π(MLCT)以及陰陽(yáng)離子間的電荷遷移(IPCT)躍遷。此外，電子受體R-亞芐基-N-氨基吡啶陽(yáng)離子分子的LUMO由吡啶分子軌道構(gòu)成，因此，化學(xué)修飾陽(yáng)離子吡啶部分的分子結(jié)構(gòu)，可調(diào)控離子對(duì)間的IPCT躍遷帶的性質(zhì)。
　　 鑒于此，我們進(jìn)一步設(shè)計(jì)合成了氮氧自由基吡啶衍生物，制備了氮氧自由基吡啶陽(yáng)離子和[Ni(mnt)2]2-形成的離子對(duì)配合物。紫外-可見(jiàn)-