石墨炔衍生物的合成与应用

石墨炔是由sp和sp2两种杂化碳构成的新型二维碳同素异形体。基于石墨炔化学合成规律和独特优势,利用其他芳炔前体替代六乙炔基苯,可以获得结构特异、尺寸可控的石墨炔基衍生物,而局域碳骨架的改变可以实现石墨炔衍生物性能调控,包括电导率、带隙、迁移率、空腔尺寸和电荷分离等。这类具有优良半导体性能的石墨炔基衍生物可以广泛应用于电化学储能、电催化、光电转换器件、非线性光学等诸多领域。本文主要综述了近年来石墨炔衍生物的优化设计、结构表征和光电性能,并对其代表性应用进行了总结和展望。

MoS2/CNFs对电极膜厚对染料敏化太阳能电池性能影响

通过静电纺丝技术和水热法成功获得了碳纳米纤维负载二维层状硫化钼(MoS_2/CNFs),将其作为对电极组装的染料敏化太阳能电池(DSSCs)表现出优异的电化学特性。在DSSCs制备过程中,对电极膜厚对电池性能有很大影响,所以本文重点探究了喷涂法制备的对电极膜厚对其组装的染料敏化电池光电性能影响,获得最佳对电极膜厚。实验结果表明当MoS_2/CNFs复合对电极材料膜厚为8μm时,电池光电转换效率达到最大值7.78%。

用于超快宽带激光防护的共轭扭曲并苯高性能光限幅材料（英文）

高性能的光限幅对激光防护应用来说非常重要。虽然光限幅相关的研究持续了几十年,但是绝大多数的已知光限幅材料无法兼顾低限幅阈值、高线性透过率和宽带、超快响应。从实验和理论上报道一种基于共轭扭曲并苯分子的多功能光限幅材料。研究结果显示,借助等效三光子吸收,该材料能够在480~700 nm的光谱范围内实现光限幅并具备快速的响应能力。此外,样品还同时具备低限幅阈值(0.15 J/cm^2)和极高的线性透过率(532 nm时92%)。该光限幅材料集以上所有优点于一身,在用于人眼和光子器件的超快激光防护领域具有巨大的前景。

扭曲并苯修饰的杂芳烃:合成、表征及光限幅响应（英文）

在钯催化下,一步反应合成并表征了三个扭曲并苯功能化的杂芳烃分子(2,5,8)。与扭曲并苯分子1相比,所得分子的吸收波长和发射波长发生明显红移,荧光位于蓝光和绿光区域。化合物2、5、8的最大吸收波长分别位于462、478、468 nm,发射波长分别位于476/506、497/527、497/520 nm。利用循环伏安法测试了分子的电化学性质,结果显示分子8拥有最小的可逆的第一氧化电位0.35 V,归因于氧化氨基部分。利用飞秒激光实验表征了分子的光限幅性质,实验结果表明所有分子均具有优良的透过率,且分子5呈现最优的光限幅响应能力。

碳纤维负载Re-Pt3Ni复合材料对电极膜厚对染敏电池性能影响

采用静电纺丝技术制备碳纳米纤维,通过油浴加热法制备碳纳米纤维负载Re-Pt_3Ni复合材料.为了研究该复合材料对电极的膜厚对染料敏化太阳能电池性能的影响,通过球磨以及喷涂法得到不同膜厚的对电极,分别为5、10、15、20μm,所得电池的能量转换效率分别为5.12%、7.67%、8.43%、8.09%.结果表明复合材料对电极膜厚存在一个最佳值,使电池的能量转换效率达到最高,同时,也表明复合材料有潜力成为Pt电极的替代品.

线性十一并芳烃分子的合成、光物理与自由基性质研究

开壳层并苯是一类重要的有机共轭分子,具有独特的物理化学性质,在有机光电转换器件与生物识别检测等领域有广阔的应用前景.本文设计合成了对称引达省([1,2:4,5]二环戊二烯并苯,s-indacene)单元嵌入的十一芳环并合的芳烃分子7a和7b.其最大吸收波长分别位于683、678 nm处,与6,8,10,17,19,21-六苯基1.22,4.5,11.12,15.16-四苯并扭曲九并苯(λ_(max)=739 nm)相比,最大吸收波长明显蓝移,表明分子主体骨架上引入的s-indacene在一定程度上影响了分子共轭.研究还表明,与分子7a相比,含有强吸电子基团五氟苯的分子7b具有更好的稳定性.此外,通过近红外紫外可见光谱、电子自旋共振光谱和密度泛函理论计算表明,在7a和7b二氯甲烷溶液中加入六氟碲酸银后,7a和7b均能被氧化成自由基.此外,分子7a和7b在受热后也能呈现明显的电子顺磁信号,证明生成了稳定的自由基.