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新型氮杂冠醚桥联双核钌染料敏化剂用于太阳能电池的光物理、电化学及DFT研究

DOI：10.1016/j.poly.2019.114106 期刊：Polyhedron 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 合成并表征了一种以1,10-二氮杂-18-冠-6为桥联配体的双核钌联吡啶配合物，同时研究了其光物理和电化学性质。通过密度泛函理论计算对实验研究进行了补充。结果表明，电荷从一个金属中心转移到另一个金属中心的路径对实现有效电子耦合至关重要。但与相关偶氮桥联配体染料报道的顺畅电子转移相比，该氮杂冠醚桥联配体会阻碍两个钌中心之间的电子转移。
作者： Veikko Uahengo，Hanusha Bhakhoa，Lydia Rhyman，Ponnadurai Ramasami，Ping Cai，Johannes Naimhwaka，Ateeq Rahman，Likius S. Daniel
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研究概述 实验方案

研究目的

研究一种具有1,10-二氮杂-18-冠-6桥联配体的新型双核钌联吡啶配合物的光物理和电化学性质，以探索其在太阳能电池中的潜在应用。

研究成果

具有1,10-二氮杂-18-冠-6桥联配体的双核钌联吡啶配合物展现出优良染料敏化剂所需的必要条件，但其电化学分析表明，由于桥联配体的结构导致两个金属中心之间的电子耦合较弱。与基于偶氮桥的类似染料进行对比研究显示其电子耦合更为顺畅，这凸显了桥联配体结构对电子传导的影响。

研究不足

该研究的局限性在于缺乏合成染料的X射线晶体结构数据，只能依靠DFT和TD-DFT方法预测的结构。染料1中的氮杂冠醚桥联配体阻碍了两个核中心之间的电子通讯，表明其电子耦合效率存在局限。

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