近紅外吸收配合物-分子設計、晶體結構、UV-viS-Near IR光譜和理論研究.pdf

1、染料敏化半導體納米晶太陽能電池(DSSC)是當前物理、化學和材料科學研究熱點之一。染料的電子光譜性質直接影響電池的光電轉換效率，理想的染料應具備以下幾個基本要素：(1)對太陽光譜中的可見光和近紅外光有強吸收；(2)染料分子的激發(fā)態(tài)和半導體的導帶必須能量匹配；(3)染料分子能有效的吸附在半導體表面(化學吸附)。合理設計染料的分子結構，是提高DSSC光電轉換效率的有效途徑之一。
　　 在本論文工作中，我們設計合成了六種R-亞芐基-N

2、-氨基吡啶陽離子和[Ni(mnt)2]2-陰離子組成的離子對配合物，其中R分別為p-nitro(配合物2a)，p-mothyl(配合物2b)，p-bromo(配合物2c)，p-chloro(配合物2d)，m-nitro(配合物2e)和m，p-chloro(配合物2f)；mnt2-=maleonitriledithiolate(馬來二腈基二硫烯陰離子)。在860 nm左右的近紅外光譜區(qū)，配合物2a-2f有中等強度的吸收；結合DFT、TDD

3、FT計算分析，該吸收帶歸屬為[Ni(mnt)2]2-陰離子分子內的d-d、d-π(MLCT)以及陰陽離子間的電荷遷移(IPCT)躍遷。此外，電子受體R-亞芐基-N-氨基吡啶陽離子分子的LUMO由吡啶分子軌道構成，因此，化學修飾陽離子吡啶部分的分子結構，可調控離子對間的IPCT躍遷帶的性質。
　　 鑒于此，我們進一步設計合成了氮氧自由基吡啶衍生物，制備了氮氧自由基吡啶陽離子和[Ni(mnt)2]2-形成的離子對配合物。紫外-可見-