含苯胺單元的多聯(lián)吡啶過渡金屬配合物的合成及其光電性能研究的開題報告

含苯胺單元的多聯(lián)吡啶過渡金屬配合物的合成及其光電性能研究的開題報告一、研究背景及意義近年來，含苯胺單元的有機(jī)分子在材料科學(xué)、光電技術(shù)等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。這類分子的確定結(jié)構(gòu)及其帶隙調(diào)控等方面的研究已成為目前材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點問題之一。而多聯(lián)吡啶，作為一種廣泛存在于自然界中的氮雜環(huán)，由于其特殊的電學(xué)性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于各種材料中?；谏鲜隼碛?，本研究將從聚集態(tài)的角度出發(fā)，通過設(shè)計合成含有苯胺基團(tuán)的多聯(lián)吡啶配體，并進(jìn)一步制備相應(yīng)的過渡金屬配合物。通過對所制備材料的光電性能分析，期望為研究材料的電子傳輸性能及其電荷轉(zhuǎn)移和輸運(yùn)機(jī)理，提供基礎(chǔ)。二、研究的基本內(nèi)容1.合成含苯胺基團(tuán)的多聯(lián)吡啶配體首先，將合成含苯胺基團(tuán)的聯(lián)吡啶單體，并進(jìn)一步通過約束條件下的空位反應(yīng)實現(xiàn)多聯(lián)吡啶分子的構(gòu)建。通過不同反應(yīng)條件，探究條件對產(chǎn)物的影響。2.合成過渡金屬配合物進(jìn)一步研究構(gòu)建Bl(tpy)2M（Bl=苯胺基團(tuán)，tpy=聯(lián)吡啶基團(tuán)，M=過渡金屬）化合物的合成方法。其中，Bl、tpy部分可由第一步反應(yīng)的產(chǎn)物中直接轉(zhuǎn)化得到，過渡金屬則利用前人的經(jīng)驗進(jìn)行選擇。3.光電性質(zhì)研究利用紫外-可見吸收光譜、熒光光譜和電化學(xué)法等手段，詳細(xì)研究所合成材料的光電性質(zhì)，并結(jié)合理論模擬進(jìn)行解釋。同時，對其電荷傳輸和輸運(yùn)性質(zhì)的研究也是要考慮的方面。三、預(yù)期研究成果1.成功合成含苯胺基團(tuán)的多聯(lián)吡啶配體，并進(jìn)一步制備出所需的過渡金屬配合物，并利用X射線衍射等技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。2.對所合成材料的光電性質(zhì)進(jìn)行鑒定，并闡述其電荷傳輸和輸運(yùn)性質(zhì)，為相關(guān)材料應(yīng)用提供基礎(chǔ)性的研究成果。四、研究進(jìn)度及計劃安排本研究項目預(yù)計用時3年，進(jìn)度及計劃安排如下表：|時間節(jié)點|主要工作||-：|：-||1年|合成含苯胺基團(tuán)的多聯(lián)吡啶配體，并探究條件對產(chǎn)物的影響；選擇所需的過渡金屬，并開始制備相應(yīng)的配合物。||2年|對所制備的材料進(jìn)行光譜分析，并從分子結(jié)構(gòu)、譜圖分析等方面對光電性質(zhì)進(jìn)行初步闡述；利用電化學(xué)法研究產(chǎn)物的電荷狀態(tài)及傳輸性質(zhì)。||3年|對材料的光電性質(zhì)進(jìn)行深入挖掘，進(jìn)一步研究其電荷傳輸和輸運(yùn)性質(zhì)，并借助理論模擬給出解釋。對研究成果進(jìn)行總結(jié)和理論啟示，做出研究結(jié)論。|五、參考文獻(xiàn)1.王海東.正在充電——含氮雜環(huán)材料的光電性能及其傳輸調(diào)控研究[D].南京大學(xué),2018.2.陳家洛.單電子電荷轉(zhuǎn)移與單分子光物理[M].北京大學(xué)出版社,2001.3.GautamS.Mandal,DanielD.Díaz,BinCai.etal.Chromophore-linkedmetalenvironmentfavorsincreasedphotocurrentgenerationinπ-conjuga