检索结果-南通市图书馆

作者：陈星河南大学

学位级别：硕士

化石燃料的大量消耗伴随着过量CO被排放进大气,生态系统因此面临严峻挑战,而实现CO资源化利用是解决这一难题的重要策略。其中光催化还原CO技术利用太阳光将CO催化转化为可再生燃料,是理想的CO资源化方案之一。因此,开发新型高效的光催... 详细信息

化石燃料的大量消耗伴随着过量CO被排放进大气,生态系统因此面临严峻挑战,而实现CO资源化利用是解决这一难题的重要策略。其中光催化还原CO技术利用太阳光将CO催化转化为可再生燃料,是理想的CO资源化方案之一。因此,开发新型高效的光催化剂成为光催化CO还原研究领域的重点。石墨相氮化碳(g-CN)是由C原子和N原子通过sp杂化形成的具有二维层状结构的有机聚合物半导体。其具有独特的电子、能带结构以及优异的光、化学稳定性,能够在可见光区响应,且价廉低毒,易于制备,在光催化CO还原方面表现出优异的催化活性,受到研究者们的广泛关注。但g-CN也存在着可见光吸收范围窄,比表面积不高,光生电子-空穴对易复合等不足,严重制约其应用。因此,优化g-CN结构提升其光催化CO还原的性能是亟待解决的关键科学问题。电子给体(donor)单元和受体(Acceptor)单元交替连接形成的具有d-A(donor-acceptor)结构的材料被广泛应用于太阳能电池及各类光催化反应中。可见光照射下,g-CN能够产生大量的光生电子-空穴对,且由于g-CN骨架周围散落着大量未反应的胺基基团,是一种良好的给电子单元。受上述思想启发,在g-CN结构内部引入不同的缺电子单元,构筑d-a结构以能够促进g-CN内部光生载流子定向分离;同时缺电子有机分子的引入能够调控g-CN的比表面积、能带结构,进一步提升g-CN的光催化性能。苝四酸酐是常见的缺电子有机分子,具有优异的光电性能,在可见光区具有高的摩尔吸光系数,与g-CN的性质互补。因此将缺电子的苝四酸酐类化合物通过共价键引入到g-CN内部,构筑具有d-a结构的g-CN复合光催化剂,不但有助于g-CN内部光生载流子的定向移动,苝四酸酐类化合物优异的光敏性也将拓宽g-CN的可见光捕获范围,并且苝四酸酐类化合物的引入一定程度上抑制了尿素的聚合,最终影响g-CN的比表面积等物化性质。比表面积增加,光生电子-空穴能更快的迁移到催化剂表面,将有助于提升光催化CO还原的催化效率。基于以上研究思路,本文将从以下两个方面展开研究工作:(1)通过共热聚合的方式,将五种不同类型的缺电子基团:苝四甲酸二酐(PTCdA)、萘四甲酸二酐(NTCdA)、均苯四甲酸二酐(PMdA)、足球烯(C)和9-芴酮(FN)嵌入到g-CN框架,合成了g-CN-PTCdA、g-CN-NTCdA、g-CN-PMdA、g-CN-C和g-CN-FN五种不同的d-A型g-CN复合光催化剂,实验结果可知少量缺电子基团的掺杂不会改变g-CN本身的结构及形貌;但其引入改变了g-CN的能带结构,光生电子-空穴复合速率降低,分子内的电子产生了新的跃迁途径,提升了g-CN的催化CO还原性能。其中PTCdA掺杂后制备得到的g-CN-PTCdA表现出最高的可见光光催化CO还原性能。在此基础上,进一步调控PTCdA掺入量对g-CN-PTCdA光催化剂的形貌、电子和带隙结构及光学性质的影响。实验结果表明,由于PTCdA自身优异的可见光捕获能力,g-CN-PTCdA催化剂的可见光吸收能力显著增强。同时,PTCdA的引入能够在一定程度上抑制尿素的聚合过程,制备得到的g-CN-PTCdA纳米片比表面积增大,光生电子-空穴更容易迁移到催化剂表面,且复合催化剂分子内部的d-a结构亦有助光生载流子在材料内部的定向分离。催化实验结果证明催化剂g-CN-1 mg PTCdA的光催化CO还原性能最佳,是未修饰g-CN性能的23倍。(2)过渡金属由于其空的d轨道,能够作为催化活性中心和CO分子配位,降低CO还原过程的活化能,提升催化性能;且不同的过渡金属离子由于其电子结构不同,和CO配位模式不同,可进一步影响CO还原的催化活性及还原产物的选择性。本论文第三章中通过水热法将不同过渡金属(Co,Cu,Fe)负载于g-CN-PTCdA表面,制备得到一系列M-g-CN-PTCdA光催化剂。实验结果表明,过渡金属作为催化活性位点引入后,复合催化剂的吸收带边蓝移,光生电子还原能力增强,且光生电子-空穴的分离和传输效率进一步提高。光催化CO还原测试表明,选择不同的过渡金属作为催化活性中心后,催化剂的性能及还原产物的选择性随之改变:过渡金属Cu、Fe作为催化活性中心时,光催化CO还原主要表现为析氢副反应;过渡金属Co作为催化活性中心时,光催化CO还原性能大幅提升,CO为作为主要还原产物,其生成速率是未经修饰的g-CN催化性能的378倍,是g-CN-PTCdA性能的17倍。

关键词：光催化CO2还原石墨相氮化碳苝四酸酐 d-a结构

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

氮化碳的分子与结构调控及其光催化降解抗生素的机理

氮化碳的分子与结构调控及其光催化降解抗生素的机理

引用

作者：王仲全广东工业大学

学位级别：硕士

抗生素作为药物与个人护理产品(PPCPs)中的一类药物,由于经常被滥用而不断被释放到水环境中,成为有害污染物。水环境中残留抗生素的存在不可避免地会改变微生物群落的代谢活动,诱导抗生素耐药基因的形成,最终对生态系统和人类健康构成... 详细信息

抗生素作为药物与个人护理产品(PPCPs)中的一类药物,由于经常被滥用而不断被释放到水环境中,成为有害污染物。水环境中残留抗生素的存在不可避免地会改变微生物群落的代谢活动,诱导抗生素耐药基因的形成,最终对生态系统和人类健康构成严重威胁。遗憾的是,传统的污水处理厂尚未拥有完全去除抗生素污染物的技术,导致抗生素不能被充分消除而被排放到自然水体中。在这个背景下,绿色光催化高级氧化技术由于其高效环保的特点,有望在实际中成为抗生素废水处理的方法。在众多光催化剂中,氮化碳作为一种低成本,高稳定性的光催化材料,在光催化废水处理中具有很大潜力。然而原生的氮化碳载流子分离效率低,可见光吸收弱和比表面积小,限制了其在光催化废水处理中的应用。因此,本文通过构建分子内电子供体-受体结构,优化表面形貌来改善氮化碳固有的缺点,并研究其光催化降解活性及其性能提升的机理。主要的研究内容为:(1)通过热共聚的改性方法,将肌酐的衍生分子掺杂进氮化碳框架内,构建了氮化碳分子内电子供体-受体(d-A)结构。通过X射线光电子能谱,紫外可见光漫反射光谱和光致发光光谱证实了肌酐衍生分子的成功掺杂和分子内d-a结构的成功构建;通过密度泛函理论计算表明了掺杂的肌酐衍生分子在共聚物中充当电子供体,同时揭示了共聚物内部的电子流向。这一策略使氮化碳形成多孔形状,扩展光吸收范围并加速电子传输;同时还维持了氮化碳高的还原势能以产氧自由基。合成的共聚物在蓝色LEd光下对磺胺异恶唑的降解速率是原生氮化碳的5.6倍,在绿色LEd光下是原生氮化碳的15.3倍,并表现出良好的稳定性和降解普适性。此外活性物种猝灭实验和电子自旋共振表征表明了共聚物更强的产超氧自由基能力(·O),并通过液质联用分析推测了磺胺异恶唑的降解途径。(2)通过表面调控的改性方法,将氮化碳形貌优化为一维结构的中空纳米管(Co-CNt),并将钴引入到纳米管上,合成掺杂钴的中空管状氮化碳。通过电镜表征证实了管状形貌的成功合成;通过红外光谱和X射线光电子能谱揭示了管状形貌有更大的开放表面来吸附水分子;通过光致发光光谱证实了结构的设计和钴的引入多步促进光生载流子的分离。实验表明合成的Co-CNt在蓝色LEd光下对磺胺异恶唑的降解速率是原生氮化碳的21.7倍,降解主要的活性物种为·O。

关键词：抗生素光催化氮化碳 d-a结构中空纳米管

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

共价三嗪框架的设计合成及光催化分解水产氢研究

共价三嗪框架的设计合成及光催化分解水产氢研究

引用

作者：李昭霖南京林业大学

学位级别：硕士

氢能是一种高燃烧值的清洁绿色能源,具有可输送和可储存等优点,有望成为应对能源危机和环境污染的有效方案。利用太阳能驱动水分解制取绿色氢能是最清洁的途径,也是能源光催化领域的研究热点。为推动光催化制氢技术的发展和应用,设计开... 详细信息

氢能是一种高燃烧值的清洁绿色能源,具有可输送和可储存等优点,有望成为应对能源危机和环境污染的有效方案。利用太阳能驱动水分解制取绿色氢能是最清洁的途径,也是能源光催化领域的研究热点。为推动光催化制氢技术的发展和应用,设计开发高效的光催化材料是研究的关键。共价三嗪框架(CTFs)因其强共轭结构、高稳定性和高比表面积等特性,被认为是光催化分解水产氢领域的候选材料。然而,CTFs自身光生电荷复合率高、亲水性差、可见光吸收能力差以及可供选择的共轭单体少,影响了CTFs的光催化活性。基于上述问题,本论文从框架材料的官能团修饰和电子给体-受体(d-A)骨架调整出发,在分子水平设计并开发系列高活性CTFs光催化材料。主要研究内容如下:(1)采用三氟甲烷磺酸(Tf OH)催化氰基热聚合制备的结晶型CTF-1含有大量未反应氰基,通过水解氰基为酰胺,实现CTF-1酰胺化。理论计算与实验结果证明,酰胺化未改变CTF-1的晶体结构和骨架结构,且酰胺基团的形成优化了CTFs的能带结构、提升了电子空穴的分离能力并促进光生电荷的传输,从而提升了光催化分解水的活性。可见光下的光催化测试结果表明含酰胺基团较多的CTFs表现出更好的光催化析氢性能,其中CTF-amide-16展现出1133μmol g h的光催化析速率和良好的稳定性。(2)为进一步揭示官能团功能化对CTFs材料光催化活性的影响本质,论文分别对给电子基团(–OH,–NH)和吸电子基团(–CN,–COOH)功能化的CTFs进行了研究。采用二元聚合策略在CTF-1框架结构上直接引入修饰基团,通过改变对苯二腈和含官能团的单氰基化合物的投料比,调节修饰基团的含量。研究发现,少量的基团修饰可以保持CTFs较高的结晶性,并大幅提升CTFs的光催化活性。理论计算和实验表明,给电子基团–OH和–NH修饰的CTFs具备更窄的能带间隙。尤其是羟基基团的引入,不仅可以优化CTFs的能带结构,增强可见光吸收,而且还能增加光生载流子寿命,有效促进光生电子和空穴分离和传输。其中CTF-OH-30表现良好的可见光催化稳定性和较高的析氢速率(4952μmol h g),且在420 nm处的表观量子效率可达4.0%。(3)在上述工作基础上,经检测发现未经氨水处理的官能团功能化CTFs中残留Tf OH,且Tf OH能够增强CTFs的光催化活性。在氨基功能化的CTFs(CTF-NH-F)中,CTF-NH-10-F展现出最好的光催化析氢性能和良好的稳定性,在可见光下的析氢速率达到4485μmol h g,约为CTF-NH-10(不含Tf OH)的2.3倍。研究结果表明残留的Tf OH分子稳定存在于CTF-NH-F晶格中且与CTF-NH间存在较强的作用。该作用不仅促进CTF-NH-10-F中光生电荷分离和转移,还能增强CTF-NH-10-F与水的亲和性,有利于水分子与催化活性位点间的传质作用。(4)为了调节d-A材料的光吸收和电子迁移特性,将具有吸电子特性的1,3,4-恶二唑共轭基元引入三嗪骨架中,构建新型d-a结构的三嗪基共轭聚合物,实现增强的光催化活性。研究结果表明,1,3,4-恶二唑基元的吸电子性质使光吸收带变宽,促进光生载流子分离和迁移。与单个1,3,4-恶二唑基元(TCP-OXd)相比,吸电子能力更强的联-1,3,4-恶二唑基元虽然使材料(TCP-BOXd)的光吸收边带向可见光区移动较小,但材料表现更好的载流子分离效率和迁移速率。在模拟太阳光照射下TCP-BOXd表现更好的光催化活性,其析氢速率可达3000μmol h g。

关键词：光催化水分解产氢共价三嗪框架基团改性 d-a结构

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

d-A型AIE分子的设计合成及其传感行为研究

D-A型AIE分子的设计合成及其传感行为研究

引用

作者：郑海峡三峡大学

学位级别：硕士

传统的荧光分子由于其大的共轭体系和刚性的平面结构,在分子聚集时,呈平面状的分子构象会产生强烈的分子间π-π堆积相互作用,从而诱导了激发态的能量会通过非辐射(运动热能)通道的衰减。因此,大部分传统的荧光分子在溶液状态下发光很强... 详细信息

传统的荧光分子由于其大的共轭体系和刚性的平面结构,在分子聚集时,呈平面状的分子构象会产生强烈的分子间π-π堆积相互作用,从而诱导了激发态的能量会通过非辐射(运动热能)通道的衰减。因此,大部分传统的荧光分子在溶液状态下发光很强,而在聚集态时,如:晶体、固体粉末、薄膜及不可见的纳米颗粒等状态下,这类分子的荧光发射会出现减弱甚至完全淬灭的现象,这种发光现象被定义为聚集诱导荧光淬灭(ACQ)。幸运的是,聚集诱导荧光发射分子(AIE)的出现很好的解决了这一问题,与传统分子的发光现象相反,这类分子在溶液状态下发光很弱甚至不发光,而在聚集态下的发光显著增强。目前,由于AIE分子具有优异的固态发光性能,促使了其在光学和电子器件的广泛应用,例如有机发光二极管(OLEd)、半导体、光学存储材料和荧光传感器等领域。同时,具有推拉电子(d-A)结构的AIE分子由于其优异的电荷特性,对外界刺激极为敏感,因此,大部分d-A型AIE分子在传感领域,如:小分子、水、生物、力和光等刺激下都具有非常良好的刺激响应性。基于此,本论文构筑了一些简单高效的新型的AIE分子,并进一步研究其应用。我们选取了最基础廉价的化工原料且通过最经典和易操作的傅克反应来构筑一系列简单新型的AIE分子,主要有以下三个方面的工作。(1)以三苯胺(TPA)和苯乙酰氯为原料设计并合成了扭曲的d-A型AIE分子TPACO。其中,TPACO具有显著的溶剂致变色和聚集诱导荧光发射的双重特性。分子TPACO在纯四氢呋喃(THF)溶液里面具有良好的青绿色荧光发射,当微量水加入后,荧光完全淬灭。继续加大水含量,直至水含量(f)大于70%之后,由于AIE的原理,其荧光发射急剧增强,表现为明显的蓝色荧光,显示出了非常典型的AIE现象。更重要的是,TPACO也可以作为一种荧光指示剂,用于定量检测有机溶剂中的痕量水,并对痕量水表现出很高的响应,在含水量小于6%时,其荧光颜色发生了肉眼可见的变化,由青绿色变为黄绿色。(2)以三苯胺(TPA)和对苯二甲酰氯为原料,一步高效的合成了具有扭曲结构的新型d-A型AIE发光分子dTPACO。实验通过不同的培养条件,得到了该分子的两种不同单晶,分别是呈绿色荧光的1G和黄色荧光的1Y,实验研究了这两种晶体在外力刺激下(研磨)所表现出的发光行为的变化。研究发现,对于研磨后的1G而言,其荧光发射光谱红移了39 nm,荧光颜色由绿色荧光红移到黄色荧光,且一段时间后,可自恢复为蓝绿色荧光,表现出了良好的力致荧光变色行为以及可逆的自恢复特性。对于1Y而言,分子在研磨前后的荧光颜色几乎没变化,依旧是黄色荧光。但通过XRd衍射峰的变化证实了1G和1Y在研磨后都发生了从晶型到无定型的转变。(3)前面两个工作都是基于三苯胺为原料,这一节中,我们通过AIE体系的明星分子四苯乙烯(TPE)作为基本构筑单元,与草酰氯同样进行傅克反应,得到了d-A型AIE分子TPEO,同样具有良好的压致变色性能。考虑到Hg促进的硫醇的脱保护作用,这种方法是可高效构筑检测Hg的荧光探针,实验通过硫醇将羰基保护起来,成功合成了一种具有聚集诱导发光性能的荧光分子TPES。在TPES的THF溶液中,随着微量Hg(1×10M-3×10M)的逐渐引入,TPES新的吸收峰逐渐增强,直到Hg浓度达到30×10M,其紫外吸收峰最强,表明Hg促进TPES发生了预期的脱保护反应。同时,基于TPES对Hg有独特的选择性,其他的金属离子对该分子的对于Hg的传感几乎没有影响。

关键词：聚集诱导发光三苯胺四苯乙烯 d-a结构傅克酰基化反应

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

脱氢枞酸基d-A型分子的合成、空间构型及光谱性能

引用

光谱学与光谱分析 2019年第7期39卷 2083-2090页

作者：檀贯妮高宏宋杰商士斌宋湛谦中国林业科学研究院林产化学工业研究所、生物质化学利用国家工程实验室、国家林业局林产化学工程重点开放性实验室、江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏南京210042 中国林业科学研究院林业新技术研究所北京100091 department of Chemistry and Biochemistry University of Michigan-FlintFlintMI 48502USA

对三苯胺进行溴代和C-N偶联反应合成4-萘基三苯胺(a),对脱氢枞酸进行酯化、溴代、硝化、还原和C-N偶联反应合成13-[N,N-(4-萘基苯基)-苯基]胺基-脱异丙基脱氢枞酸甲酯(b)及13-[N,N-双(4-萘基苯基)]胺基-脱异丙基脱氢枞酸甲酯(c)两个化合... 详细信息

对三苯胺进行溴代和C-N偶联反应合成4-萘基三苯胺(a),对脱氢枞酸进行酯化、溴代、硝化、还原和C-N偶联反应合成13-[N,N-(4-萘基苯基)-苯基]胺基-脱异丙基脱氢枞酸甲酯(b)及13-[N,N-双(4-萘基苯基)]胺基-脱异丙基脱氢枞酸甲酯(c)两个化合物,通过1HMNR,13CMNR及MS对化合物的结构进行表征。为了研究化合物结构与光谱性能之间的关系,首先利用Gaussian09程序采用密度泛函dFT/B3LYP方法,对三个化合物的空间构型进行全优化,得到它们的键长、键角和二面角,对比发现脱氢枞酸骨架和萘环的引入会影响化合物的共平面性,而萘环的引入会增大化合物的共轭程度。光谱性能方面,研究了三种化合物在甲醇、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷和环己烷这5种极性逐渐减小的溶剂中的荧光发射光谱和紫外吸收光谱。结果表明,在荧光光谱中,化合物a,b和c在不同极性溶剂中最大荧光发射波长均有不同程度位移,在甲醇中最大,在环己烷中最小,但是位移并非随着极性的增大而只发生红移,在二氯甲烷、四氢呋喃和二氧六环3种极性依次增大的溶剂中,a,b,c的荧光发射波长均随着溶剂极性的增大而发生较大程度的蓝移;在同一溶剂中,化合物b和c相对于a的荧光发射波长依次发生红移,c的红移程度与b差距不大。紫外吸收光谱中,三个化合物在不同极性溶剂中的最大吸收波长也有差异,在200~250nm区间,三个化合物均在二氯甲烷中有较大位移,在300~350nm区间,在甲醇中位移较大,而在250~300nm区间,最大吸收波长差别不大;在同一溶剂中,它们在300~350nm区间的最大吸收波长差别较大,化合物c较a红移26nm。结合结构优化所得数据可以证明,化合物的共轭程度对荧光发射光谱和紫外吸收光谱均有影响,而共平面性对荧光发射光谱影响较大。化合物a,b和c在不同极性溶剂中荧光发射光谱和紫外吸收光谱的较大变化,表明它们有明显的溶致变色行为,具有作为分子探针探测外部环境极性大小的潜能。

关键词：脱氢枞酸三芳胺 d-a结构合成空间构型光谱性能

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种比率型酸响应发光材料的合成及性质研究

引用

山西大学学报(自然科学版) 2021年第4期44卷 735-740页

作者：刘俊张莹王俊豪韩高义山西大学分子科学研究所

酸刺激响应发光材料在传感器、数据储存、安全性和防伪中具有重要的潜在应用价值。文章基于菲并咪唑衍生物制备了具有垂直给体-受体(d-A)结构的酸刺激响应性发光材料,其经TFA熏后,显示出罕见的质子刺激荧光增强性能,量子产率由0.96%增加... 详细信息

酸刺激响应发光材料在传感器、数据储存、安全性和防伪中具有重要的潜在应用价值。文章基于菲并咪唑衍生物制备了具有垂直给体-受体(d-A)结构的酸刺激响应性发光材料,其经TFA熏后,显示出罕见的质子刺激荧光增强性能,量子产率由0.96%增加到7.01%,同时发光颜色发生明显变化,从橙红色(620 nm)荧光蓝移为黄绿色(524 nm)荧光。光谱实验结果和理论计算证明,其酸响应增强机理归因于激发态从垂直CT态(电荷转移)转变为LE态(局域发光)。

关键词：刺激响应菲并咪唑 d-a结构发光材料

来源：

同方期刊数据库评论

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于氰基二苯基乙烯E/Z异构体的设计、合成及性质研究

基于氰基二苯基乙烯E/Z异构体的设计、合成及性质研究

引用

作者：许晨东浙江工业大学

学位级别：硕士

有机发光材料近年来发展迅速,在多个领域实现了广泛的应用。含有碳碳双键单元的有机发光小分子是有机发光材料中的重要组成部分。但E/Z异构化反应这一现象广泛存在于大多数含有双键单元的有机分子中,这在一定程度上限制了含有碳碳双键... 详细信息

有机发光材料近年来发展迅速,在多个领域实现了广泛的应用。含有碳碳双键单元的有机发光小分子是有机发光材料中的重要组成部分。但E/Z异构化反应这一现象广泛存在于大多数含有双键单元的有机分子中,这在一定程度上限制了含有碳碳双键的有机化合物作为发光材料的应用,特别是在光照条件下的实际应用。因此,获得构型稳定的E/Z异构体具有重要的意义。四苯基乙烯衍生物和氰基二苯基乙烯衍生物在有机光电材料领域中发挥着重要的作用。由于部分氰基二苯基乙烯衍生物的构型稳定性不如四苯基乙烯衍生物,目前更多的报道集中在四苯基乙烯衍生物上。但是氰基二苯基乙烯单元碳碳双键上的取代氰基有很强的吸电子能力和较大的位阻效应,这有利于给体-受体(d-A)型分子结构和分子内电荷转移的形成。我们对氰基二苯基乙烯衍生物进行了研究,报道了一种用三苯胺修饰氰基二苯基乙烯结构而形成的三苯胺-氰基二苯基乙烯分子(TPNCF),由该分子制作而成的薄膜在高极性溶剂中能够保持稳定的E/Z构型。在该研究过程中,我们认为三苯胺给体与氰基二苯基乙烯受体基团间的电荷转移(CT)激发态是导致TPNCF分子在光辐照条件下能够保持E/Z构型稳定性的原因。光照条件下,含有碳碳双键的分子在能量较高的局域激发(LE)态会发生E/Z异构化反应,而该反应会因为LE到CT态的快速内转换而被抑制。这有效的解决了部分氰基二苯基乙烯衍生物材料稳定性差的缺点。本论文的第一部分设计合成了d-A型吩噁嗪-氰基二苯基乙烯分子(PZNCF),并成功地对其两个E/Z异构体进行了表征。对PZNCF的E-式和Z-式异构体进行了原位核磁共振氢谱和原位紫外光谱分析,比较了PZNCF分子和TPNCF分子的E/Z构型稳定性。结果表明,在光辐照条件下,吩噁嗪取代的PZNCF的E/Z异构化速率明显变慢,这说明在给体-受体型氰基二苯基乙烯衍生物体系中,给电子基团的给电子能力越强,越有利于E/Z构型的稳定。密度泛函理论分析(dFT)和光谱实验结果表明,PZNCF的E-式异构体和Z-式异构体均具有较强的CT态。这表明,通过修饰给体-受体基团使分子具有低能量的强CT态有利于氰基二苯基乙烯衍生物构型的稳定。本论文的第二部分设计合成了两对d-A型吩噁嗪-氰基二苯基乙烯分子,E/Z-PZNCF和E/Z-PZNC,并成功地通过核磁共振、X-射线单晶衍射等方法对四种目标分子进行了表征。通过对E/Z-PZNCF和E/Z-PZNC分子原位核磁共振氢谱和原位紫外-可见吸收光谱的分析,比较了E/Z-PZNCF分子和E/Z-PZNC分子的E/Z构型稳定性。结果表明,在光辐照条件下,含三氟甲基取代的E/Z-PZNCF分子的E/Z异构化速率明显更慢,这说明在d-A型氰基二苯基乙烯衍生物体系中,电子受体的吸电子能力越强,越有利于E/Z构型的稳定。dFT分析和光谱实验结果表明,PZNCF的E-式异构体和Z-式异构体均具有更强的CT态,这同样验证了第一部分工作的出的结论。本论文的第三部分设计合成了两种具有AIE活性的d-A型氰基二苯基乙烯衍生物,E/Z-PZPNC和E/Z-PZNC,它们的化学结构在电子给体和受体之间相差一个苯基。通过X射线单晶衍射表征确认了它们的结构,研究了给体-受体间距离对E/Z构型稳定性的影响。E/Z-PZPNC和E/Z-PZNC在光辐照下的原位紫外-可见吸收光谱和高效液相色谱分析表明,PZNC的E/Z异构化反应速率比PZPNC慢,这表明d-A距离越短,低能量的CT态越强,越有利于氰基二苯基乙烯衍生物构型的稳定。上述研究说明,通过设计合成合理的给体-受体结构,获得具有低能级强CT态的分子,使其在光照条件下能够发生从LE到低能量的CT态的快速内转换,抑制LE态下的E/Z异构化反应,可以获得稳定的E/Z构型。将这种方法应用于其他含双键的有机分子结构中,使其获得稳定的构型对有机光电领域将具有重要意义。

关键词：电荷转移(CT) 氰基二苯基乙烯(CNS) 有机发光小分子稳定的E/Z构型 d-a结构

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于二联芴结构的蓝色有机小分子发光材料的合成与表征

基于二联芴结构的蓝色有机小分子发光材料的合成与表征

引用

作者：袁鑫磊南京邮电大学

学位级别：硕士

新型折叠屏智能手机的出现让以有机发光二极管(Organic light-emitting diode,OLEd)为核心的新一代显示技术开始由幕后走向台前,越来越多的人开始关注OLEd显示技术的发展。相比于红光和绿光器件的优异表现,纯蓝光器件在效率和稳定性等... 详细信息

新型折叠屏智能手机的出现让以有机发光二极管(Organic light-emitting diode,OLEd)为核心的新一代显示技术开始由幕后走向台前,越来越多的人开始关注OLEd显示技术的发展。相比于红光和绿光器件的优异表现,纯蓝光器件在效率和稳定性等方面还有很大的发展空间。而在开发和研究高效有机发光材料的过程中,研究者们提出了给体-受体(donor-Acceptor,d-A)相连的分子结构设计方法,以共价键将给电子基团和吸电子基团直接相连可以改善材料的双极性传输特性,并通过改变给受体的连接位置和数目可以调节发光材料的稳定性和能隙结构等性质。芴是一种具有中等给电子能力和多个反应位点的宽带隙平面分子,可化学修饰位点较多,其中比较特殊的是9号位的碳原子。受位阻影响,9号位取代基之间互相排斥会使分子结构产生扭曲,从而降低了聚集态中芴基团之间的相互作用,减少了不必要的绿光发射。受此启发,本文将以两个芳基芴2,7位相连形成的二联芴作为给电子基团,并在其9号位引入不同结构的受体基团,合成了几种结构扭曲的d-A-d或d-A型有机蓝光小分子,探究受体基团的分子结构和吸电子特性对化合物综合光电性质的影响。第一部分以合成的9,9,9’-三(4-丁氧基苯基)-9H-9’H-2,2’-二芴(dF)为电子给体,通过引入具有桥联作用的二苯基砜和三苯基氧化膦合成了两种d-A-d型有机小分子(dF)SO和(dF)PO,研究吸电子基团的引入对材料光电特性的影响。化合物(dF)SO、(dF)PO和dF在质量损失达到5%时的温度(Thermal decomposition Temperature,T)为375℃、429℃和383℃,玻璃化转变温度(Glass Transition Temperature,T)为66℃、73℃和75℃。在光物理性质方面,(dF)SO、(dF)PO和dF在甲苯溶液中都表现出超3.3 e V的宽带隙深蓝光发射,其发射光波长为394/375 nm、394/375 nm和390/371 nm。(dF)SO和(dF)PO的单线态(First Excited Singlet,S)能级与dF相近,但其三线态(First Excited Triplet,T)能级较dF有了明显的下降,(dF)SO和(dF)PO的单-三线态能级差(ΔE)远远高于0.3 e V,大大降低了其产生热活化延迟荧光(Thermally Activated delayed Fluorescence,TAdF)的可能。(dF)SO、(dF)PO固态粉末的绝对发光量子产率为20.83%和10.03%,远低于dF的59.46%;它们的前线分子轨道能级也比dF更深,其最高占据分子轨道(the Highest Occupied Molecular Orbital,HOMO)能级和最低未被占据分子轨道(the Lowest Unoccupied Molecular Orbital,LUMO)能级达到-5.75/-2.40 e V、-5.78/-2.42 e V。以m CP:PVK为主体,化合物(dF)SO、(dF)PO和dF为客体溶液旋涂制备的所有器件电致发光色度坐标均位于蓝光区域内,其中基于dF客体的器件发光色度坐标为(0.19,0.10),最接近深蓝光区域,并且其最大外量子效率为1.45%,高于(dF)SO(0.87%)和(dF)PO(0.25%),这与它们之间的固态量子效率差异是一致的。第二部分仍然以dF为电子给体,为研究受体吸电子能力和共轭结构对分子发光特性的影响,选择了2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪、4-溴二苯甲酮和三苯基氧化膦三种不同吸电子基团作为受体,合成了三种d-a结构的化合物dFTRZ、dFCO和dFPO。分子链段变短使得d-a结构的三种化合物的玻璃化转变温度有所升高,化合物dFTRZ、dFCO和dFPO的T为135℃、89℃和97℃,其中受体刚性最强的化合物dFTRZ的T达到了436℃,表现出最高的热稳定性。三种化合物在甲苯溶液中依然都以dF的局域发射为主,但是dFTRZ展现出了分子内电荷转移特性。dFTRZ、dFCO和dFPO固体粉末的绝对发光量子产率为14.35%、1.13%和7.57%。三者相比,刚性受体使dFTRZ分子共轭结构增加,发光增强;而dFCO分子则由于羰基官能团对激子的淬灭作用导致其量子产率最低。第三部分以二联芴中的单一芴单元为电子给体,2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪为受体,为保证联芴结构合成了二聚体形式的d-a结构化合物2FTRZ。同前面几种化合物一样,在甲苯溶液中,2FTRZ以二聚体中联芴结构的深蓝光发射为主,其发射峰波长为394/376 nm,并且2FTRZ同dFTRZ一样具有分子内电荷转移特性。但是与dFTRZ不同的是2FTRZ

关键词：二联芴 d-a结构深蓝光有机发光二极管

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

环金属磷光铱（Ⅲ）配合物和小分子给体材料的合成及其光电性能研究

环金属磷光铱（Ⅲ）配合物和小分子给体材料的合成及其光电性能研...

引用

作者：唐军江西师范大学

学位级别：硕士

有机电致发光器件(OLEd)具有突出的优点(能耗低,亮度高,发光颜色可调,色彩柔和,不需要背光源,启动电压低等优点),被认为是下一代照明和显示设备。将有机磷光铱(Ⅲ)配合物作为客体材料掺杂进主体材料中,在旋轨耦合作用下可以同时利用单... 详细信息

有机电致发光器件(OLEd)具有突出的优点(能耗低,亮度高,发光颜色可调,色彩柔和,不需要背光源,启动电压低等优点),被认为是下一代照明和显示设备。将有机磷光铱(Ⅲ)配合物作为客体材料掺杂进主体材料中,在旋轨耦合作用下可以同时利用单线态和三线态上的激子,理论量子效率达到百分之百。同时由于有机磷光铱(Ⅲ)配合物可以通过调整自身配体结构改变其最低未占有分子轨道(low unoccupied molecule orbital,LUMO)的能级,或者通过给电子基团或吸电子基团的电子效应对其前线分子轨道能级进行调控,通过以上两种方式可以对配合物的发光颜色进行优化。本文主要合成了基于二苯并噻吩-5,5-二氧化物的磷光铱(Ⅲ)配合物并将其作为客体掺杂材料应用于白光器件中,研究其电致发光性能。我们也合成了基于2,1,3-硒二唑为受体单元的小分子给体材料,而后与富勒烯受体PCBM共混通过溶液旋涂的方法制备了给受体材料共混的异质结单节太阳能电池并研究了其器件性能。在第二章中,我们以咔唑为电子给体单元d,以二苯并噻吩-5,5-二氧化物为受体单元A,合成了具有d-a结构的配体,而后与Ir配位,以吡啶甲酸作为辅助配体去桥联合成了两种小分子磷光铱(Ⅲ)配合物(m-CzFSOPy)IrPic和(p-CzFSOPy)IrPic。因为(p-CzFSOPy)IrPic自身配体的刚性共平面结构,有效抑制了激子的非辐射跃迁提高了量子效率。(p-CzFSOPy)IrPic作为客体掺杂材料制备的器件实现了5.3%的外量子效率和13.3 cd/A的流明效率。而后将(p-CzFSOPy)IrPic与双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2’)吡啶甲酰合铱(FIrpic)作为客体掺杂材料对器件性能进行优化,实现了9.5%的外量子效率和19.2 cd/A的流明效率。在第三章中,我们以三苯胺作为电子给体单元d,以二苯并噻吩-5,5-二氧化物作为受体单元A,合成了具有d-a结构的小分子磷光铱(Ⅲ)均配物(p-FSOPyTPA)Ir和(m-FSOPyTPA)Ir。两种小分子铱(Ⅲ)均配物均展现了很好的热稳定性,其中(p-FSOPyTPA)Ir的分解温度高达510 C,同时溶液中的光致发光光谱表明了两个小分子铱(Ⅲ)均配物内的单线态LC激子的能量能够高效的通过内转换和系间窜越的方式跃迁到三线态的MLCT能级上,减少了配体自身的发射,提高了发光色彩的纯度。在第四章中,我们以2,1,3-硒二唑(BT)为受体单元,三苯胺(TPA)或10,15-二氢-5H-二吲哚并[3,2-A:3’,2’-C]咔唑(TAT)为电子给体单元,d-A单元间以噻吩(Th)作为π桥梁合成了具有d-a结构的小分子给体材料:TPA-Th-BT,TAT-Th-BT。而后我们通过对TPA上进行修饰,引入了吸电子基团3-(二氰基亚甲基)靛酮(INd),合成了INd-TPA-Th-BT,由于INd的吸电子效应,显著降低了HOMO能级,不经拓宽了自身吸收谱带,而且增加了与受体材料PCBM上LUMO能级的带隙,提高了开路电压,开路电压达到0.98V。以INd-TPA-Th-BT作为给体材料的器件性能最好,转换效率最高为1.55%,电流密度为5.47 mA/cm。

关键词：磷光铱(Ⅲ)配合物 d-a结构给体受体

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于苯并二噻吩和三苯胺单元的d-A型有机给体材料的合成及光伏性能研究

基于苯并二噻吩和三苯胺单元的D-A型有机给体材料的合成及光伏性...

引用

作者：宿文燕湘潭大学

学位级别：硕士

有机太阳能电池具有制作成本低、质量轻等优势,已成为发展新能源的重要方向。本论文综述了有机太阳能电池及其给体材料的发展现状,并针对有机太阳能电池能量转换效率不高等关键问题,展开了聚合物和有机小分子光伏材料的分子设计、合成... 详细信息

有机太阳能电池具有制作成本低、质量轻等优势,已成为发展新能源的重要方向。本论文综述了有机太阳能电池及其给体材料的发展现状,并针对有机太阳能电池能量转换效率不高等关键问题,展开了聚合物和有机小分子光伏材料的分子设计、合成与性能研究。本论文构建了一系列供体-受体(d-A)型聚合物和小分子光伏材料,并系统研究了这些d-A型材料的热稳定性、光物理、电化学和光伏性能,取得了如下研究结果:1)设计合成了一类以烷氧基取代的苯并二噻吩(BdT-O)或者噻吩基取代的二维结构(2d)的苯并二噻吩(BdT-T)为给体、以2,3-二(4-甲氧基苯基)-6,7-二辛氧基喹喔啉(Qx-2)为受体的d-A型聚合物PBdTdT(Qx-2)-O和PBdTdT(Qx-2)-T。系统研究了BdT上取代基以及喹喔啉上6,7-二辛氧基对聚合物光伏性能的影响。相比于文献报道的类似物,在喹喔啉上引入6,7-二辛氧基侧链,其聚合物PBdTdT(Qx-2)-O和PBdTdT(Qx-2)-T的本体异质结聚合物太阳能电池(BHJ-PSCs)显示出了明显提高的开路电压(Voc)值(0.91～0.95 V)。在BdT-T上引入噻吩基二维结构,其聚合物PBdTdT(Qx-2)-T的BHJ-PSCs显示出了更好的光伏性能,其能量转换效率(PCE)、短路电流(Jsc)、Voc和填充因子(FF)分别为6.31%、10.82 mA/cm2、0.95 V和61.4%。该二维聚合物器件的PCE值是一维聚合物PBdTd(Qx-2)-O器件的PCE值的1.42倍。2)设计合成了一种以N,N-二苯基噻吩-2-胺(dPTA)和BdT为双给体主链,以链接在dPTA上的苯并噻二唑(BT)为受体侧链的侧链d-A型聚合物PdPAT-BdT-BT。相比于类似物PTPAT-BdT-BT,PdPAT-BdT-BT虽只减少了一个侧链苯基π桥,但呈现出了变窄的光学带隙、拓宽的吸收光谱和降低的HOMO能级(-5.43 e V)。以PdPAT-BdT-BT/PC71BM为光活性层的BHJ-PSCs显示出了提高的光伏性能,其PCE=3.27%、Voc=0.87 V、Jsc=7.61 mA/cm2、FF=49.8%。研究表明,缩短d和A单元间的共轭单元,可以改善其侧链d-A型聚合物的光伏性能。3)设计合成了一类以1,3,5-三取代苯为给体中心核、9,10-二(噻吩-2-基)蒽(TAT)为稠环芳烃π桥、吡咯并吡咯二酮(dPP)为受体支链臂、三苯胺(TPA)或噻吩为给体终端的“C3”结构的星形小分子P(TAT-dPP-T)3和P(TAT-dPP-TPA)3。相比于其他含dPP单元的星型小分子,这类“C3”结构的星形小分子引入了稠环π桥TAT,以及TPA或者噻吩给体终端。研究表明,TAT稠环π桥的引入破坏了分子的平面结构,对分子的光伏性能没有起到促进作用;TPA或者噻吩终端的引入拓宽了分子的吸收光谱。与P(TAT-dPP-T)3相比,P(TAT-dPP-TPA)3表现出了明显红移的吸收和更好的光伏性能。其器件的PCE=1.26%、Voc=0.76 V、Jsc=5.21 mA/cm2、FF=32.0%。

关键词： d-a结构苯并二噻吩苯并噻二唑喹喔啉吡咯并吡咯二酮

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：