供/吸电子基团共轭桥联的双BODIPY衍生物的合成及性能

设计合成了4种对称的以不同供/吸电子基团为共轭桥、两端连接meso位苯或噻吩取代的新型氟化硼二吡咯甲川(BODIPY)衍生物;通过1H NMR,13C NMR和MS等手段对其进行了结构表征;并采用紫外吸收光谱、荧光发射光谱及循环伏安(CV)等方法研究了其光电性能.紫外光谱数据表明,BODIPY结构具有明显的特征吸收,中间的桥联基团无论是强供电子的苯并二噻吩(BDT)还是强吸电子的苯并噻二唑(BT)均不能使整个分子产生明显的分子内电子迁移(ICT).另一方面,meso位的取代基可与BODIPY核产生微弱的ICT,且meso位噻吩取代的分子比meso位苯环取代的分子表现出更强的ICT.紫外光谱数据和电化学测试结果表明,meso位噻吩取代的分子比meso位苯环取代的分子具有更低的氧化电位和更窄的能隙.

一种D-A-D型有机半导体的合成以及其供体结构对其光物理性质的影响

苯并三氮唑(BTA)是一种具有苯并杂环的缺电子分子,其共轭骨架上的吸电子亚胺基团能够诱导高电子传输能力,常作为强受体单元来合成高性能的有机半导体材料.这里我们以5,6-二氟-2-(2-己基癸基)-4,7-双(5-(三甲基甲锡烷基)噻吩-2-基)2H-苯并三氮唑(ff-BTA)为受体单元,三苯胺类衍生物为供体单元,设计合成一系列D-A-D型有机半导体.同时,在三苯胺供体上引入供电子基团(—OCH_(3))和吸电子基团(—NO_(2)、—CN、—CHO),得到5种不同结构的D-A-D型化合物,并研究不同基团对该半导体的光电物理性质的影响.结果表明,通过供体结构的变化确实可以调控该半导体的光电性质,例如给电子基团会使该半导体的吸收和发射波长红移,吸电子基团的引入可以降低材料的HOMO和LUMO能级,而且该类小分子半导体材料还具有较强并稳定的光电流响应.

电增强活性炭纤维吸附有机污染物的动力学研究

研究了在电极化条件下,几种具有代表性污染物质在活性炭纤维上的电吸附动力学特性.结果表明,各种污染物的电吸附动力学比较好地符合Lagergren一级吸附动力学,其平衡吸附量在电极化下的增加量各不相同.在400mV的极化电位下,苯酚钠的吸附量从开路时的0.008 3mmol.g-1增加到0.18 mmol.g-1,增加了17倍;而对硝基苯酚的吸附量从开路时的2.93mmol.g-1降到2.65 mmol.g-1.在-400mV的极化电位下,苯胺的吸附量从开路时的3.60 mmol.g-1增加到3.88 mmol.g-1;而十二烷基苯磺酸钠的吸附量从开路时的2.20 mmol.g-1降到1.59 mmol.g-1.说明不同取代基的苯衍生物,电吸附改变量不相同,供电子基团的单取代苯,正极化都能明显增强其吸附量;但是吸电子基团的单取代,正负极化对吸附量的影响都很小;供体-共轭桥键-受体型结构的苯衍生物,正负极化都使其吸附减弱但吸附速率加快.静电作用在离子型污染物的电吸附中表现明显.

查尔酮衍生物分子非线性光学性质的理论研究

以含咔唑环的查尔酮作为母体,在同一位置引入不同的供吸电子基团,设计了6个查尔酮衍生物分子并采用密度泛函理论研究了其结构及非线性光学性质。研究发现:不同的供吸电子基团引入对母体的几何构型影响均较小。且在含咔唑环的查尔酮衍生物上引入官能团为吸电子基(R=-C_(2)H_(5),R′=-NO_(2))时,含咔唑环的查尔酮衍生物的NLO效应最好。硝基的引入对分子β0值的影响最大,为10548 a.u.,约是母体1的1.6倍。