燕山大学专区
基本信息
- 作品名称：
- 染料敏化太阳能电池方酸菁光敏染料的合成及性能研究
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 小类：
- 能源化工
- 简介：
本课题首先合成染料中间体（N-对羧基苄基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚啉-5-磺酸钾），设计合成了方酸菁染料，并通过色谱柱分离提纯产品，得到不对称方酸菁染料。通过氢核磁共振、质谱和红外光谱确认了该染料的结构；研究了产品的紫外-可见吸收、荧光发射光谱性能；进行了光电性能的测试。
- 详细介绍：
本课题设计合成了新型不对称方酸菁染料，其结构特点是分子中的吲哚环氮位上含对羧苄基。以全氯丁二烯为原料，以吗啉为催化剂经环合、酸化合成得到方酸，将其与N位含对羧苄基的吲哚啉和N位含甲基的吲哚啉缩合得到不对称方酸菁染料；用硅胶色谱柱分离提纯产品，并讨论了洗脱剂的配比，其中当正丁醇：吡啶：水的体积比为3.5:0.9:1时分离效果最佳。通过氢核磁共振、质谱和红外光谱确认了染料的结构；研究了产品的紫外-可见吸收、荧光发射光谱性能，产品水溶液的紫外-可见光最大吸收波长为622 nm，荧光发射最大波长为636 nm；用SQ2配制成浓度≥7×10-4 mol·L-1敏化涂有TiO2膜的导电玻璃，制备成光阳极，和碳电极组成光电转换装置。氙灯光的照射下测得光电压为93.8 mV，光电流为0.17mA，而没有敏化的电池测得光电压为3.71 mV，光电流为0.01mA。
- 获奖情况：
第十二届“挑战杯”作品 三等奖
本作品在燕山大学第十五届“世纪杯”大学生课外学术作品竞赛中获得特等奖
本作品在2011河北省“挑战杯”大学生课外学术作品竞赛中获得一等奖
