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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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将基于ESIPT的三嗪荧光团转化为双发射体：从理论到实验
摘要： 为设计具有多荧光波段的新染料，我们运用理论化学指导新型三嗪结构的合成——这些结构会发生激发态分子内质子转移（ESIPT）。以实验已知的仅呈现酮式发射的化合物为起点，我们模拟了多种化学上可行的取代方案，旨在通过稳定电子激发态中的烯醇结构来充分抑制ESIPT过程。第二步中，我们合成了部分预测染料。结果表明，烯醇发射波段的出现证实了理论预测，但由于所选甲氧基取代基的影响，溶液中的观测量子产率较低。当转变为固态时，由于旋转受阻，量子产率显著提高。
关键词： 双发射体、理论化学、合成、三嗪荧光团、激发态分子内质子转移（ESIPT）
更新于2025-09-04 15:30:14