锌卟啉-富勒烯配合物的光谱和光伏性质研究

采用光谱法研究了不同电子取代基的锌卟啉-富勒烯配合物[ZnP-C60和(p-OCH3)ZnP-C60]的光谱性质。结果表明,与ZnP-C60相比,含甲氧基修饰的锌卟啉-富勒烯(p-OCH3)ZnP-C60的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱发射谱带均发生红移。以氙灯作光源,利用三电极光化学电池系统研究了两者在O2/H2O、I2/I-3、Fe(CN)3-6/Fe(CN)4-6和BQ(苯醌)/H2Q(氢醌)四种介质中的的光伏性质。结果显示,(p-OCH3)ZnP-C60具有优良的光伏性能,尤其在O2/H2O介质电对中,光生电压最大为215 mV。

卟啉-富勒烯体系光激发电子转移的理论研究

在分子水平研究新型人工光俘获材料对于太阳能电池的发展具有重要意义。本文采用TD-DFT方法研究了卟啉-富勒烯(P-C60)体系的光诱导电子转移过程。该过程由三个过程组成:(1)光激发过程,P-C60由基态激发至卟啉局域激发(LE)态;(2)电荷分离(CS)过程形成卟啉至富勒烯的电荷转移(CT)态;(3)电荷重组(CR)过程,CT态返回到基态。我们通过分析分子轨道指认了LE态和CT,并获得了这两个激发态的结构。采用广义Mulliken-Hush(GMH)方法计算体系电荷分离和电荷重组过程的态态间电子耦合,和实验测量的电子转移速率获得定性一致的结果。本工作为分析、预测光诱导电荷转移过程提供了有效的手段。

共价键连卟啉-富勒烯化合物的研究进展

共价键连卟啉-富勒烯化合物由于在模拟生物体光合作用、光化学反应以及太阳能电池等领域中的重要作用而受到学术界的关注。本文介绍了共价键连卟啉-富勒烯化合物的合成方法、分类以及在模拟光合作用和光伏电池上的重要应用。

C_(60)富勒烯-卟啉稠合体的光诱导电荷分离效应

本文介绍了几种C_(60)-卟啉稠合体光诱导产生电荷分离态的行为,并列出了电荷分离态的寿命。

MP-C_(60)(M=H_2,Zn)光电性能研究

按文献方法合成了共价键连卟啉-富勒烯化合物,通过荧光光谱和光伏效应测得它们的光化学和光电转换性能,并对卟啉-富勒烯化合物的轴向配位进行了初步探究.结果表明,卟啉键合富勒烯后荧光强度明显减弱,出现荧光猝灭现象,邻位取代锌卟啉-富勒烯化合物的荧光猝灭强于相应的对位取代锌卟啉-富勒烯化合物;光伏效应结果表明化合物具有优良的光电转换性能,尤其在介质电对O2/H2O中,光生电压达到最大,镀层厚度在1μm出现最大值.电子吸收光谱数据表明卟啉-富勒烯化合物轴向配位后谱带发生明显移动,这是吡啶上的氮与锌卟啉-富勒烯中的锌离子发生轴向配位的结果.

巨型给-受体分子开关化合物的合成及性质研究

以构象可变的间苯二酚杯[4]芳烃孔穴化合物(Cavitand)为分子开关母体,合成了一种新颖的给-受体(D-A)型分子开关化合物(化合物1),该分子是目前已知分子量最大的D-A型间苯二酚杯[4]芳烃Cavitand(分子量为3064.9966).其中,以卟啉为给体,富勒烯为受体.在pH诱导下,化合物1可发生构象变化,即由原来的关闭状(vase)转为打开状(kite);而在降低温度和引入Zn^(2+)的条件下,不能促使化合物1发生构象变化.p H诱导构象发生变化的原因,是酸的加入会导致喹喔啉手臂上的N原子发生质子化,从而使得形成的静电排斥作用促使手臂之间相互远离.此外,对化合物1的光物理性质研究表明,存在卟啉向富勒烯的单线态能量转移,其单线态能量转移速率常数为1.1×10^(7)s^(-1),单线态能量转移效率为9.63%.