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新型方酸菁染料复合光敏剂的制备及性能研究

作　者: 郝淑娟
导　师: 王丽秋
学　校: 燕山大学
专　业: 化学工艺
关键词: 染料敏化太阳能电池复合光敏剂方酸菁染料对氨基偶氮苯改性石墨烯
分类号: TM914.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

开发宽光谱响应的新型染料敏化剂及复合光敏剂是提高染料敏化太阳能电池效率的重要途径之一。本文以制得的染料中间体与方酸进行缩合反应合成了方酸菁染料，采用柱色谱法进行了分离提纯，并通过氢核磁共振、质谱和红外光谱进行了结构确认。在此基础上研究了方酸菁染料的进一步应用，包括其与对氨基偶氮苯化学键合合成了方酸菁-偶氮染料衍生物、与对氨基偶氮苯以不同摩尔比复配得到了新型复合光敏剂、用于改性石墨烯的制备，及与草酸反应得到方酸菁染料-草酸复合物，并研究了以上物质的光谱等性能。方酸菁染料摩尔消光系数在105L/mol·cm以上，其在甲醇溶液中的最大吸收波长为638nm，且在不同溶剂中其最大吸收峰位置随溶剂极性增大发生蓝移。方酸菁染料-对氨基偶氮苯衍生物、方酸菁染料与对氨基偶氮苯的复合光敏剂及草酸与方酸菁染料作用后得到的方酸菁染料-草酸复合物均在638nm左右及400nm左右两个波段出现较强吸收峰，由此拓宽了单一方酸菁染料的吸收光谱范围。方酸菁染料改性后的石墨烯在水中的分散性、成膜性等物理性质得到改善，但其作用原理有待进一步深入研究。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-17
  1.1 太阳能电池  9-13
    1.1.1 太阳能电池概述  9-10
    1.1.2 染料敏化太阳能电池的结构和工作原理  10-11
    1.1.3 染料敏化太阳能电池的发展前景  11-13
  1.2 光敏剂及方酸菁染料  13-15
    1.2.1 光敏剂的分类与应用  13-14
    1.2.2 方酸菁染料的性能与应用  14-15
  1.3 色谱分离技术  15-16
    1.3.1 薄层色谱分离技术  15
    1.3.2 柱色谱分离技术  15-16
  1.4 本文选题及研究内容  16-17
第2章染料中间体及方酸菁染料的合成  17-27
  2.1 实验仪器及原料  17-18
    2.1.1 实验仪器  17
    2.1.2 实验药品  17-18
  2.2 实验方法  18-21
    2.2.1 染料中间体的合成  18-20
    2.2.2 方酸菁染料的合成  20-21
  2.3 实验结果与讨论  21-25
    2.3.1 染料中间体的合成方法探讨  21-22
    2.3.2 方酸菁染料的合成及分离方法探讨  22-23
    2.3.3 方酸菁染料的光谱性能  23-25
  2.4 本章小结  25-27
第3章方酸菁染料-对氨基偶氮苯复合物的合成及性能研究  27-39
  3.1 实验仪器及原料  27-28
    3.1.1 实验仪器  27
    3.1.2 实验药品  27-28
  3.2 实验方法  28-31
    3.2.1 方酸菁染料-对氨基偶氮苯衍生物的合成  28-30
    3.2.2 方酸菁染料-对氨基偶氮苯复合光敏剂的制备  30-31
  3.3 实验结果与讨论  31-37
    3.3.1 方酸菁染料-对氨基偶氮苯衍生物的合成方法探讨  31
    3.3.2 方酸菁染料-对氨基偶氮苯衍生物的分离方法探讨  31-32
    3.3.3 方酸菁染料-对氨基偶氮苯复合光敏剂的制备方法探讨  32
    3.3.4 方酸菁染料-对氨基偶氮苯衍生物的光谱性能  32-34
    3.3.5 方酸菁染料-对氨基偶氮苯复合光敏剂的光谱性能  34-36
    3.3.6 方酸菁染料-对氨基偶氮苯复合物的光电性能  36-37
  3.4 本章小结  37-39
第4章方酸菁染料改性石墨烯的制备  39-51
  4.1 实验仪器及原料  39-40
    4.1.1 实验仪器  39
    4.1.2 实验药品  39-40
  4.2 实验方法  40
    4.2.1 改性石墨烯的制备  40
  4.3 实验结果与讨论  40-49
    4.3.1 改性石墨烯的制备方法探讨  40-42
    4.3.2 改性石墨烯的性能表征  42-49
  4.4 本章小结  49-51
结论  51-52
参考文献  52-56
攻读硕士学位期间承担的科研任务和主要成果  56-57
致谢  57-58
作者简介  58

新型方酸菁染料复合光敏剂的制备及性能研究

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