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具有电子给体-受体结构的基于2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪的电致变色酯类
摘要: 通过将4,4',4''-三嗪-2,4,6-三基-三苯甲酸与不同醇类和酚类进行酯化反应,设计合成了十种三脚架形电致变色材料(化合物1-10)。这些材料具有2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪核心和三个酯侧臂,形成电子给体-π-受体结构。采用循环伏安法和紫外-可见光谱电化学法对1-10的电化学及光学性能进行了表征。1-10的共轭结构显著影响其电化学性质。含有部分此类化合物(1、2、4、5和10)的电致变色器件表现出强烈的颜色变化、快速切换时间(<2秒)、高光学对比度(>60%)、良好的切换稳定性、高光学密度(>1.0)以及高着色效率(>1000 cm2 C?1)。这些器件的着色状态强烈依赖于三脚架组分的共轭结构。短链长度(化合物1和2)和供电子基团(化合物4、5、8和10)有利于电致变色性能,而较长链长度(化合物3)和吸电子基团(化合物6和9)则对电致变色性能产生不利影响。
关键词: 电子给体-受体结构、基于2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪的酯类、三脚架形电致变色材料、电致变色器件
更新于2025-09-23 15:23:52
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多组分共轭体系中光捕获与能量传递的协同作用以及短程电荷转移反应
摘要: 我们在此报道了一种全色、电荷稳定的电子给体-受体共轭物(BBPA)?–ZnPor–ZnPc–SubPc 1的设计、合成与表征。每个组分——双(联苯)苯胺(BBPA)、锌(II)卟啉(ZnPor)、锌(II)酞菁(ZnPc)和次酞菁(SubPc)都经过精心选择和修饰,以实现能量与电荷转移的级联过程。一方面,ZnPor通过三个供电子性BBPA进行功能化修饰,作为初级和次级电子给体并稳定最终的电荷分离态;另一方面,选用全氟代SubPc作为终极电子受体。此外,ZnPc单元含有多个三氟甲基苯基团以匹配其他组分的能级。实际上,异质阵列1的光照会触发整个可见光范围内的级联光捕获、单向能量转移、放热电荷分离及短程电荷迁移,最终形成(BBPA)??–ZnPor–ZnPc–SubPc?电荷分离态。该态寿命长达数十纳秒量级,量子产率达14%。
关键词: 电荷稳定化、光捕获、全色性、电荷转移、能量转移、卟啉类化合物、电子给体-受体共轭体
更新于2025-09-22 14:13:50
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基于二酮吡咯并吡咯/三联吡啶取代咔唑衍生物的聚噻吩用于光伏电池的合成
摘要: 一系列具有低带隙能量(PDPP、PDPCz21、PDPCz11)的共轭聚噻吩(PTs)被合成并研究其在聚合物基光伏电池(PVCs)中的应用潜力。这些聚合物以2-乙基己基功能化的2,5-噻吩基二酮吡咯并吡咯(TDPP)为电子受体,三联吡啶取代咔唑(TPCz)为电子给体。随着TPCz衍生物含量的增加,PTs的热稳定性和溶剂溶解性均得到提升。所制备的PVCs采用以下结构:氧化铟锡/聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐/PT:6,6-苯基-C71-丁酸甲酯(PC71BM)/钙/银。随着TPCz含量增加,PT与PC71BM的相容性改善?;赑DPCz21的PVCs光伏性能优于PDPP和PDPCz11基器件。
关键词: 电子给体、光伏电池、二酮吡咯并吡咯、电子受体、共轭聚噻吩、三联吡啶取代咔唑
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用新型电子给体的高效激基复合物OLED
摘要: 采用新型电子给体的高效激基复合物OLED
关键词: 激基复合物、磷光、电子给体、热活化延迟荧光、有机发光二极管
更新于2025-09-19 17:13:59
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具有分子内氢键的扭曲内酰胺单元作为聚合物太阳能电池的电子给体
摘要: 一种新型扭曲内酰胺结构单元——4,4'-二烷基-[6,6'-双噻吩并[3,2-b]吡啶]-5,5'-(4H,4'H)-二酮(BTP)可通过分子内氢键实现自锁?;诟媒峁沟ピ那绷?,研究人员设计合成了两种D-A共轭聚合物PBDT-BTP-HD和PBDT-BTP-OD:它们均以4,8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩(BDT)为给体单元、BTP为受体单元,并分别带有两种不同长侧链。研究系统考察了这两种聚合物的光物理性质、电化学性能及光伏特性,同时分析了本体聚合物与共混薄膜的形貌及分子有序度,以建立侧链结构与聚集态、器件参数之间的关联?;赑BDT-BTP-OD与IT-M受体的器件通过构筑单元协同效应与侧链工程优化,实现了高达9.54%的能量转换效率。该研究成功证明,这种新型扭曲内酰胺BTP是有机太阳能电池中极具潜力的结构单元。
关键词: 侧链工程、分子内氢键、电子给体、扭曲内酰胺、聚合物太阳能电池
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于二噻吩并吡咯并苯并噻二唑的有机染料中电子给体与受体的作用对高效准固态染料敏化太阳能电池的影响
摘要: 合成了三种以二噻吩并吡咯并苯并噻二唑为π桥的新型有机染料H1-3,并将其应用于准固态染料敏化太阳能电池。研究了不同电子受体对敏化剂光物理、电化学及光伏性能的影响。结果表明,在受体部分引入吸电子单元苯并噻二唑能显著增强染料的光捕获能力。此外,受体中引入的苯并噻二唑基团可增加LUMO能级的π电子分布,这有助于光生电子注入TiO2薄膜。评估了不同电子给体对电池性能的影响,发现二己氧基取代三苯胺更有利于抑制分子间聚集和电子复合。最终,以1 mM鹅去氧胆酸为共吸附剂的H2染料敏化准固态太阳能电池获得了7.56%的功率转换效率,在相同条件下接近N719染料(7.66%)的水平。
关键词: 苯并噻二唑,电子给体,准固态染料敏化太阳能电池,功率转换效率,二噻吩并吡咯并苯并噻二唑
更新于2025-09-11 14:15:04
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新型单取代钌(II)配合物的结构-性能关系:供体与受体辅助配体对染料敏化太阳能电池高光电流及高效性能的影响
摘要: 通过Knoevenagel反应合成了两种基于D-D-π和π-A-π-A辅助配体的新型高摩尔吸光系数单取代联吡啶钌(II)配合物IA-5与IA-6,用于研究电子给体/受体辅助配体及锚定基团(COOH)数量对染料敏化太阳能电池(DSSCs)光捕获效率(LHE)、基态/激发态氧化电位、入射光子-电流转换效率(IPCE)、短路光电流密度(JSC)及总光电转换效率(η)的影响。器件性能测试显示:IA-6染料的最大光电转换效率达7.81%(JSC=17.61 mA cm?2,VOC=0.69 V,FF=64.05%),优于N719染料的7.74%(JSC=15.83 mA cm?2,VOC=0.74 V,FF=65.37%)。通过UV-Vis、发射光谱、FT-IR、ESI-MS和1H NMR表征了IA-5与IA-6的分子结构,并采用Gaussian软件进行分子建模研究,DFT/TD-DFT计算获得的HOMO/LUMO能级面、最低单重态-单重态电子跃迁能(E0-0)、基态/激发态氧化电位(GSOP/ESOP)等热力学及电子性质与实验结果高度吻合。值得注意的是,在IA-5辅助配体中引入强电子受体苯并二噻唑后,其前沿LUMO能级较2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸发生100%位移至含苯并二噻唑的辅助配体,且电子注入过程通过连接苯并二噻唑的锚定基团实现。这一将LUMO能级从联吡啶二羧酸迁移至其他辅助配体的新发现,为开发具有更优光捕获能力和更高效率的Ru(II)配合物提供了分子工程学依据。
关键词: 密度泛函理论(DFT)与含时密度泛函理论(TD-DFT)、电子受体、染料敏化太阳能电池、分子建模、电子给体、光能-电能转换
更新于2025-09-10 09:29:36