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本论文设计、合成了基于[60]富勒烯的功能衍生物,对这些化合物进行了全面的表征,并对其光电转化性质展开了研究。同时,制备了基于氧化锌和卟啉衍生物分子的有机/无机杂化体系,并对其光电化学性质进行了研究。主要包括以下几个方面:
1.设计、合成了一系列侧链含有C60和卟啉单元的π共轭的聚合物并对其结构进行了表征。在聚合物膜的光电转换性质测试中,聚合物薄膜修饰的ITO工作电极在20.0 mW/cm2的白光辐照下能产生稳定、可逆的光电流。SEM图像显示聚合物poly(60.2-co-50.8)形成均一的纳米椭球聚集态结构。
2.设计、合成了一系列金属卟啉-苝四甲酰二亚胺-[60]富勒烯三元体系并对其结构进行了表征。紫外光谱显示苝四甲酰二亚胺生色团的引入拓宽了该系列化合物在可见光区的吸光范围。以上述给受体系修饰的ITO片进行光电流测试结果显示,金属卟啉-苝四甲酰二亚胺-[60]富勒烯吡咯烷三元给受分子体系具有优良的光电转换性质。
3.设计合成了含有C60和花单元的三元体化合物并对其结构进行了表征。SEM图像显示三元体形成均一的纳米纤维聚集态结构。通过构建三电极光电化学池,发现三元体薄膜修饰的ITO工作电极在20.0 mW/cm2的白光辐照下能产生稳定、可逆的光电流。
4.设计并制备了基于氧化锌纳米棒阵列和卟啉衍生物的有机/无机杂化体系。荧光光谱显示通过改变卟啉的结构和控制杂化时间,氧化锌纳米棒阵列的荧光可以被调节。
5.设计并制备了基于氧化锌和寡聚苯撑乙烯等功能有机分子的有机/无机杂化体系。通过构建三电极光电化学池,发现由该有机/无机杂化体系修饰的ITO工作电极在20.0 mW/cm2的白光辐照下能产生稳定、可逆的光电流,表明该体系在光电转化器件方面有潜在的应用价值。