酞菁及其衍生物是一種典型的近紅外區(qū)染料,因?yàn)棣?π~*躍遷引起強(qiáng)烈的Q帶吸收而成為研究者關(guān)注的重點(diǎn),并且由于其易修飾的π電子系統(tǒng)、較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),是染料敏化太陽能電池的理想敏化劑。但酞菁的光譜響應(yīng)帶隙較窄且易引起π-π堆積,溶解性差,這些因素制約了其進(jìn)一步的發(fā)展。蒽醌氧橋半柔性基團(tuán)連接而成的雙核酞菁不僅在一定程度上擴(kuò)大了大環(huán)共軛結(jié)構(gòu),而且極大地改善酞菁的溶解性。本文以蒽醌氧橋作為連接基團(tuán),連接兩個(gè)單核酞菁分子,在增強(qiáng)酞菁分子間電子流動的同時(shí),又能在400-600nm范圍內(nèi)引起光譜吸收,彌補(bǔ)酞菁吸收光譜在400-600nm無吸收的缺陷。同時(shí)以半柔性氧橋連接兩個(gè)單核酞菁分子,使兩個(gè)酞菁分子連接存在一定的角度差,處在非同一平面內(nèi),極大程度地減少酞菁分子因π-π共軛引起的堆積現(xiàn)象。以1,5-二羥基蒽醌、4-硝基鄰苯二甲腈、3,5-二甲基苯酚、β-萘酚、叔丁基苯酚、對甲基苯酚及對甲基硫酚等為原料,通過親電取代反應(yīng)合成六種鄰苯二甲腈衍生物:1,5-二[4-(1,2-二腈基)苯氧基]蒽醌(1)、4-(3,5-二甲基苯氧基)鄰苯二甲腈(2)、4-(β-萘氧基)鄰苯二甲腈(3)、4-(...

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1雙核酞菁的合成路線

2種雙核酞菁的合成路線如圖1所示。首先由1,5-二羥基蒽醌和4-硝基鄰苯二甲腈合成蒽醌氧橋(化合物Ⅰ)，蒽醌氧橋作為橋連基團(tuán)連接2個(gè)雙核酞菁，一方面彌補(bǔ)酞菁在紫外-可見光譜400～600nm無吸收波長的不足，增強(qiáng)2個(gè)酞菁環(huán)分子內(nèi)的電子流動[15];另一方面半柔性氧橋基團(tuán)連接2個(gè)....

圖2無取代酞菁、D-CPc、β-CPc的UV-Vis吸收光譜

酞菁類衍生物的吸收光譜有明顯的B帶和Q帶特征峰，即由電子從較低能級軌道向LUMO軌道躍遷引起的B帶和由電子從HOMO軌道向LUMO軌道躍遷引起的Q帶[17]。Q帶吸收位于紅外及近紅外區(qū)，易引起遷移，是酞菁類染料引起關(guān)注的原因所在。單核酞菁、D-CPc、和β-CPc同一濃度下的紫外....

圖3D-CPc在DMF中不同濃度的吸收光譜

酞菁因分子之間強(qiáng)烈的耦合作用而容易引起團(tuán)聚，造成酞菁紫外-可見性光吸收峰藍(lán)移，所以解決酞菁聚集是實(shí)現(xiàn)酞菁應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)。以DMF為溶劑配置0.1×10-5～1.0×10-5mol/L不同濃度的D-CPc、β-CPc溶液，測定其UV-Vis吸收光譜并加以比較，結(jié)果如圖3和圖4所示。由....

圖4β-CPc在DMF中不同濃度的吸收光譜

圖3D-CPc在DMF中不同濃度的吸收光譜2.3電化學(xué)測試

本文編號：3977587