燕山大學(xué)專區(qū)
基本信息
- 作品名稱：
- 染料敏化太陽能電池方酸菁光敏染料的合成及性能研究
- 大類：
- 自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
本課題首先合成染料中間體（N-對羧基芐基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚啉-5-磺酸鉀），設(shè)計(jì)合成了方酸菁染料，并通過色譜柱分離提純產(chǎn)品，得到不對稱方酸菁染料。通過氫核磁共振、質(zhì)譜和紅外光譜確認(rèn)了該染料的結(jié)構(gòu)；研究了產(chǎn)品的紫外-可見吸收、熒光發(fā)射光譜性能；進(jìn)行了光電性能的測試。
- 詳細(xì)介紹：
本課題設(shè)計(jì)合成了新型不對稱方酸菁染料，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是分子中的吲哚環(huán)氮位上含對羧芐基。以全氯丁二烯為原料，以嗎啉為催化劑經(jīng)環(huán)合、酸化合成得到方酸，將其與N位含對羧芐基的吲哚啉和N位含甲基的吲哚啉縮合得到不對稱方酸菁染料；用硅膠色譜柱分離提純產(chǎn)品，并討論了洗脫劑的配比，其中當(dāng)正丁醇：吡啶：水的體積比為3.5:0.9:1時(shí)分離效果最佳。通過氫核磁共振、質(zhì)譜和紅外光譜確認(rèn)了染料的結(jié)構(gòu)；研究了產(chǎn)品的紫外-可見吸收、熒光發(fā)射光譜性能，產(chǎn)品水溶液的紫外-可見光最大吸收波長為622 nm，熒光發(fā)射最大波長為636 nm；用SQ2配制成濃度≥7×10-4 mol·L-1敏化涂有TiO2膜的導(dǎo)電玻璃，制備成光陽極，和碳電極組成光電轉(zhuǎn)換裝置。氙燈光的照射下測得光電壓為93.8 mV，光電流為0.17mA，而沒有敏化的電池測得光電壓為3.71 mV，光電流為0.01mA。
- 獲獎情況：
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
本作品在燕山大學(xué)第十五屆“世紀(jì)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競賽中獲得特等獎
本作品在2011河北省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競賽中獲得一等獎
