三苯基均三嗪基团调控敏化染料光电性能的理论研究

为了探究更高效率的敏化染料,将三苯基均三嗪基团引入供体-受体-共轭π桥-受体(D-A-π-A)型WS-4(HB)敏化剂中,设计了7种新型染料分子,采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法优化了新型敏化剂的几何构型,分析了分子的基态结构、前线轨道能级、吸收光谱、激发能及分子内电荷转移等相关性质.结果表明,三苯基均三嗪可以有效改善以三苯胺为电子给体的染料性能,其中在三苯基均三嗪上双侧连接三苯胺给体的染料HBL2表现出更低的能隙和光捕捉效率.利用Multiwfn对染料HBL2电子转移情况进行分析,结果表明,三苯基均三嗪不仅可起到电子推拉作用,还在一定程度上起到供体的作用,对分子内电荷转移起到促进作用.

共轭单元调控三苯胺类敏化染料电子激发性质的计算研究

为了增强传统乙烯键π桥的拉电子能力,针对经典D-A-π-A型三苯胺基敏化染料在电荷转移过程中的分子内回流现象,通过在额外受体苯并噻二唑和π桥乙烯之间增加苯、噻吩、呋喃和吡咯等共轭单元设计了4个新的染料分子,基于第一性原理计算探究了共轭单元对染料RL1激发态的调控作用。结果表明,苯并噻二唑在起到额外受体电子推拉作用的同时,由于较强的吸电子能力,导致一定的电子回流;设计的4种染料分子与RL1染料相比,苯、噻吩、呋喃和吡咯既减弱了苯并噻二唑的吸电子能力,又起到了一定的电子供体作用,明显增强了氰基乙酸基团的吸电子能力。在染料分子的设计和合成中,研究结果可为进一步提升染料的光电转化效率提供理论依据。

铟基MOFs制备及对废水中亚甲基兰吸附性能的研究

以水合硝酸铟、N,N-二甲基甲酰胺、对苯二甲酸及衍生物为原料,柠檬酸钠溶液为调节剂,采用溶剂热法合成MIL-68(In)、NH_(2)-MIL-68(In)和MIL-68(In)-SC 3种金属-有机骨架材料,通过XRD、BET、SEM、TEM、FI-IR等测试技术对其进行表征;研究了3种材料对染料废水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能,考察了吸附时间和溶液p H对吸附过程的影响。结果表明,柠檬酸钠可提高合成材料的比表面积和孔容;加柠檬酸钠调节的MIL-68(In)-SC对MB的吸附性能高于MIL-68(In)、NH_(2)-MIL-68(In);合成材料对MB的吸附动力学符合准二级动力学方程;吸附过程符合Langmuir的单分子层吸附;经无水乙醇解析,合成材料重复利用再生性能良好,对染料废水中MB的脱除具有良好的应用前景。