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染料敏化太阳能电池中镍掺杂(ZnO)6纳米团簇上丙烯醛功能化的DFT研究
摘要： 本研究通过Gaussian 09程序的(DFT/TD-DFT)计算，对比了乙醛在不同吸附构型(C、M1和M2)下对镍掺杂Zn6O6纳米团簇(A-NiZn5O6)的功能化作用（作为染料敏化太阳能电池(DSSC)中的π共轭桥接基团）与锚定基团[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)的效果。通过乙醛的三个官能团——羰基(O)(C)、甲基(CH)(M1)和亚甲基(CH2)(M2)——探究了NiZn5O6与乙醛的相互作用。从能隙(Eg)、全局反应性描述符、分子几何结构、吸附能、态密度、Mulliken原子电荷、分子静电势以及各吸附位点的紫外-可见光谱等方面，全面研究了乙醛与NiZn5O6相互作用的本质。前沿分子轨道分析表明，所有染料都能实现从A-NiZn5O6的LUMO轨道向PCBM的HOMO轨道的合适电子转移。吸附过程显著提高了A-NiZn5O6的入射光子-电流转换效率。密度泛函理论计算确定，与其他位点相比，A-NiZn5O6材料的C位点具有更低的化学硬度和能隙(Eg)，以及更高的电子接受能力和光捕获效率。
关键词： 光学、理论化学、吸附、密度泛函理论、态密度、纳米技术、NiZn5O6、染料敏化太阳能电池、材料化学
更新于2025-09-12 10:27:22
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利用红外光谱（ATR-FTIR）和X射线衍射（XRD）对摩洛哥阿甘树木质文物在自然降解过程中的结构表征研究
摘要： 本研究聚焦于17世纪、18世纪、20世纪和21世纪四个摩洛哥阿甘油木制文物样品的光谱学分析。旨在通过研究其未降解部分来表征未知结构，并探究自然降解过程中降解部分发生的变化。衰减全反射傅里叶变换红外光谱可检测出与纤维素I型和/或II型（羟基、C-O-C和-CH2）、半纤维素（尤其是C=O（约1730 cm?1））以及木质素（酚羟基、芳基醚C-O和C=O芳基）相关的多种官能团，并通过新C=O谱带的演变提供木材劣化状态的定性信息。羰基（尤其是1650 cm?1处的醌或对醌）转化程度与木质素降解相关，而C=O乙酰氧基吸收峰的缺失则归因于半纤维素的劣化。X射线衍射确定了两种形式的纤维素：18.5°2θ处的无定形纤维素和22.6°2θ处占主导地位的晶态纤维素Iβ（其特征为强峰）。结晶度指数值的降低证实了劣化程度和结晶水平的显著变化。然而，微晶结构似乎未改变，因为计算得出的微晶尺寸未出现显著变化。所得结果取决于老化时长、自然劣化现象以及暴露于降解环境的木材部位（内部或外部）。这两种方法的结合有助于准确评估阿甘油木的降解程度。
关键词： 化学、阿甘油文物、X射线衍射、分析化学、天然产物化学、材料化学、自然降解、考古学、衰减全反射傅里叶变换红外光谱、结晶度、木质纤维素、结构表征、材料科学、有机化学
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过功能性预聚物的可见光交联实现微球的精确控制设计
摘要： 通过运用现代合成、聚合物及光化学技术，利用可见光诱导预聚物在单/双聚合物体系中进行交联反应，实现了一种制备高度单分散多功能微球的新策略。该方法无需稳定剂、碱类或引发剂，在室温条件下即可制备粒径可调（0.25-5微米）的微球，耗时不足4小时——主要取决于溶剂组成，同时受聚合物浓度（2-10毫克/毫升）、配比及光照强度（3-20瓦）影响。关键是通过开发的可见光诱导二聚反应，仅需单聚合物体系即可实现简易功能化微球合成?；诙晕⑶蛐纬晒痰纳钊攵ρХ治黾靶》肿友芯?，该颗粒形成机制也得以阐明。重要的是，该体系固有优势被用于残余丙烯酸酯和羟基的表面功能化（生成本征荧光微球）。
关键词： 高分子化学、光化学、材料化学、沉淀聚合、粒子合成
更新于2025-09-11 14:15:04
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掺金纳米颗粒的PEDOT:PSS等离子体共振对基于CuPc/C60有机太阳能电池性能影响的研究
摘要： 本研究探讨了不同球形尺寸的金纳米颗粒（AuNPs）与聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）混合作为空穴传输层（ITO/PEDOT:PSS (AuNPs)/CuPc/C60/Al）对有机光伏电池（OPV）效率的提升作用。采用热化学法合成了AuNPs，透射电子显微镜（TEM）图像显示金纳米颗粒主要呈球形，尺寸范围为12-23纳米。UV-VIS光谱测量表明，随着颗粒尺寸减小，表面等离子体共振向更高波长偏移。通过原子力显微镜和UV-VIS光谱仪技术研究了OPV电池的表面形貌和吸收光谱。计算了不含与含AuNPs的OPV电池效率，当PEDOT:PSS中嵌入12纳米AuNPs时，效率从0.78%提升至1.02%。CuPc光吸收增强源于PEDOT:PSS的良好透明导电性，以及PEDOT:PSS中嵌入AuNPs周围电场增强；CuPc与C60界面处内建电场增强则归因于AuNPs的表面等离子体共振。这两个因素共同促进了CuPc中激子生成、界面层解离及载流子转移，从而提高了阴阳极对电子和空穴的收集效率。
关键词： 铜酞菁、PEDOT:PSS、太阳能电池、金纳米粒子、材料化学、富勒烯、材料科学
更新于2025-09-11 14:15:04