開(kāi)題報(bào)告-新型DSSC光敏劑：多酸有機(jī)胺衍生物光物理性質(zhì)的理論研究課件

1、東北師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院碩士研究生開(kāi)題報(bào)告報(bào) 告 人：王靜指導(dǎo)教師：顏力楷 副教授 蘇忠民 教授Lindqvist 型有機(jī)取代鉬酸鹽衍生物電子吸收光譜的理論研究21234研究背景已開(kāi)展工作擬開(kāi)展工作參考文獻(xiàn)3多金屬氧酸鹽(Polyoxometalates，簡(jiǎn)寫(xiě)成POMs)，也叫金屬氧簇(Metal-Oxogen Clusters)，是一類(lèi)由通常為d0構(gòu)型的前過(guò)渡金屬通過(guò)氧連接而成的多核金屬氧簇類(lèi)化合物。其中構(gòu)筑POMs的主要結(jié)構(gòu)單元MO4四面體和MO6八面體通過(guò)共邊、共角或共面構(gòu)筑不同功能和結(jié)構(gòu)的多酸陰離子。多酸陰離子中的配位原子主要是Mo、W、V、Nb、Ta等,雜 原子目前已知有近70種，而每種

2、雜原子又往往以不同價(jià)態(tài)存在于多酸陰離子中，再加上多酸是一類(lèi)富氧陰離子，表面的氧原子易于參與配位，多酸陰離子的電荷又可調(diào)變，從而使多酸化合物的種類(lèi)繁多，數(shù)目巨大，結(jié)構(gòu)新奇，性能獨(dú)特。 Figure 1. 多酸化合物的六種基本結(jié)構(gòu)多面體圖研究背景4多酸的表面化學(xué)多酸的化學(xué)自組裝.多酸的催化化學(xué)多酸的理論化學(xué)多酸化學(xué)的研究現(xiàn)狀和前沿問(wèn)題研究背景5研究背景7電子傳輸性質(zhì)可逆氧化還原性穩(wěn)定性光學(xué)性質(zhì)電解質(zhì)修飾電極染料研究背景8光敏染料的條件能夠在可見(jiàn)光范圍內(nèi)有很好的吸收帶有羧基、磷酸基、氰基等官能團(tuán)激發(fā)態(tài)能級(jí)與半導(dǎo)體的導(dǎo)帶能級(jí)匹配氧化還原電位與電解質(zhì)匹配高的光穩(wěn)定性，能夠進(jìn)行108次循環(huán)10體系Sche

3、me 2. Molecular structures of systems 16.已開(kāi)展工作11計(jì)算方法程序：Amsterdam Density Functional (ADF) 2009.01 program. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化： BP86/TZP 溶劑化：Conductor-like Screening Model (COSMO) Ethyl acetate solvent (epsilon = 6.02 radius = 3.39) 吸收光譜：Statistical Average of Orbital Potentials (SAOP)/TZP已開(kāi)展工作12Figure 2. Frontier

4、 molecular orbital energy level diagram for systems 1-6.已開(kāi)展工作14Figure 3. Simulated absorption spectra of systems 2, 3, 5.Figure 4. Simulated absorption spectra of systems 3, 4, 6.已開(kāi)展工作15Figure 5. The contour of frontier molecular orbitals of system 6 for main configuration.17結(jié)論體系都有兩個(gè)主要的吸收峰，-共軛鏈長(zhǎng)度和體系

5、的離域化對(duì)吸收峰位置、強(qiáng)度具有重要影響。單電子還原后體系的吸收峰有明顯的紅移。設(shè)計(jì)的體系6在400-1100 nm 的寬范圍內(nèi)有較好吸收有望成為高效率的染料敏化太陽(yáng)能電池的光敏劑。已開(kāi)展工作Figure 8. Structure and simulated absorption spectra of system 6.181234研究背景已開(kāi)展工作擬開(kāi)展工作參考文獻(xiàn)193452 16R:RScheme 3. Molecular structures of systems 16.擬開(kāi)展工作20計(jì)算方法程序：Amsterdam Density Functional (ADF) 2009.01 pr

6、ogram. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化： BP86/TZP 溶劑化：Conductor-like Screening Model (COSMO) Ethyl acetate solvent (epsilon = 6.02 radius = 3.39) 吸收光譜：Statistical Average of Orbital Potentials (SAOP)/TZP已開(kāi)展工作21擬開(kāi)展工作Figure 9. Frontier molecular orbital energy level diagram for systems 1-6.22擬開(kāi)展工作Table 2. Excitation Energy E (eV

7、), Oscillator Strength (f), Maximum Absorption max (nm) and the Corresponding Dominant MO Transitions for Systems 1-6.24擬開(kāi)展工作Figure 12. The contour of frontier molecular orbitals of systems 1-6 for main configuration.25abc擬開(kāi)展工作Figure 13. The structures of systems 2/(TiO2)6 (a), 4/(TiO2)6 (b), 5/(TiO

8、2)6 (c) respectively.Table 3. Excitation Energy E (eV), Oscillator Strength (f), Maximum Absorption max (nm) and the Corresponding Dominant MO Transitions for Systems 2/(TiO2)6 , 4/(TiO2)6 , 5/(TiO2)6 .271234研究背景已開(kāi)展工作擬開(kāi)展工作參考文獻(xiàn)281. Ning, Z. J.; Fu, Y.; Tian, H. Energy. Environ. Sci. 2010, 3, 11701181

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