茚酮并螺芴苯胺型鈣鈦礦太陽能電池空穴傳輸材料的合成
發(fā)布時間:2023-10-26 15:22
鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展和應(yīng)用都離不開空穴傳輸材料,其中有機(jī)小分子空穴傳輸材料應(yīng)用最為廣泛,近年來引起了大家的廣泛關(guān)注。新的高性能空穴傳輸材料的發(fā)現(xiàn)需要經(jīng)過新分子的設(shè)計和合成、基本光電性能的分析以及進(jìn)一步的優(yōu)化改進(jìn)其性能三個步驟。但是目前為止空穴傳輸材料的報道主要集中在以9,9’-螺二[芴](SBF)、螺[芴-9,9’-氧雜蒽](SFX)等單元作為核心的材料,材料類別有限,同時此類分子合成條件苛刻、產(chǎn)率低,發(fā)展受到限制,因此尋找新型的空穴傳輸材料是該領(lǐng)域面臨的最大問題。針對此現(xiàn)狀,本論文選用9,9’-螺二芴為結(jié)構(gòu)單元,將茚酮基團(tuán)引入骨架結(jié)構(gòu)后,可以擴(kuò)展π-共軛體系,有效的調(diào)節(jié)分子內(nèi)電子結(jié)構(gòu)并改善前線軌道能級,進(jìn)而設(shè)計并合成了基于茚酮并螺芴為核,二苯胺或三苯胺為枝的三維結(jié)構(gòu)分子SFD-TPA,SFD-OMe TPA,SFD-TAD和SFD-OMe TAD。在目標(biāo)分子的制備過程中,涉及了;磻(yīng)、關(guān)環(huán)反應(yīng)、還原反應(yīng)、溴化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)和Buchwald Hartwig偶聯(lián)反應(yīng)等共9步反應(yīng)。所有產(chǎn)物均通過核磁共振氫譜、碳譜、高分辨質(zhì)譜以及紅外光譜等...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究目的和意義
1.2 鈣鈦礦太陽能電池簡介
1.2.1 鈣鈦礦材料
1.2.2 鈣鈦礦太陽能電池的器件結(jié)構(gòu)
1.2.3 鈣鈦礦太陽能電池的相關(guān)機(jī)理
1.2.4 空穴傳輸材料
1.3 有機(jī)分子空穴傳輸材料的研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 基于9,9'-螺二[芴]的空穴傳輸材料
1.3.2 基于螺[芴-9,9'-氧雜蒽]的空穴傳輸材料
1.3.3 基于4,4'-螺二[環(huán)戊二噻吩]的空穴傳輸材料
1.3.4 基于螺叮芴的空穴傳輸材料
1.3.5 其他螺環(huán)衍生物
1.3.6 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡析
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與測試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品
2.2 主要表征和測試方法
2.2.1 組成與結(jié)構(gòu)測試分析方法
2.2.2 性質(zhì)測試分析方法
第3章 茚酮并螺芴中間產(chǎn)物的合成
3.1 9,9'-螺雙[芴]-2,2'-二基雙(2-碘苯基)甲酮(1)的合成
3.2 12H,12'H-10,10'-螺雙[茚并[2,1-b]芴]-12,12'-二酮(2)的合成
3.3 12H,12'H-10,10'-螺雙[茚并[2,1-b]芴](3)的合成
3.4 2,2',8,8'-四溴-12H,12'H-10,10'-螺雙[茚并[2,1-b]芴](4)的合成
3.5 2,2',8,8'-四溴-12H,12'H-10,10'-螺雙[茚并[2,1-b]芴]-12,12'-二酮(5)的合成
3.6 本章小結(jié)
第4章 茚酮并螺芴目標(biāo)化合物的合成及性質(zhì)表征
4.1 二甲氧基三苯胺硼酸酯的制備
4.1.1 4-溴-N,N-雙(4-甲氧苯基)苯胺的合成
4.1.2 二甲氧基三苯胺對甲氧基硼酸酯的合成
4.2 四種目標(biāo)化合物的合成
4.2.1 SFD-TPA的合成
4.2.2 SFD-OMe TPA的合成
4.2.3 SFD-TAD的合成
4.2.4 SFD-OMe TAD的合成
4.3 量子化學(xué)計算
4.3.1 分子的幾何構(gòu)型
4.3.2 分子的能級
4.4 光學(xué)性質(zhì)
4.5 電化學(xué)性質(zhì)
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
本文編號:3856699
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究目的和意義
1.2 鈣鈦礦太陽能電池簡介
1.2.1 鈣鈦礦材料
1.2.2 鈣鈦礦太陽能電池的器件結(jié)構(gòu)
1.2.3 鈣鈦礦太陽能電池的相關(guān)機(jī)理
1.2.4 空穴傳輸材料
1.3 有機(jī)分子空穴傳輸材料的研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 基于9,9'-螺二[芴]的空穴傳輸材料
1.3.2 基于螺[芴-9,9'-氧雜蒽]的空穴傳輸材料
1.3.3 基于4,4'-螺二[環(huán)戊二噻吩]的空穴傳輸材料
1.3.4 基于螺叮芴的空穴傳輸材料
1.3.5 其他螺環(huán)衍生物
1.3.6 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡析
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與測試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品
2.2 主要表征和測試方法
2.2.1 組成與結(jié)構(gòu)測試分析方法
2.2.2 性質(zhì)測試分析方法
第3章 茚酮并螺芴中間產(chǎn)物的合成
3.1 9,9'-螺雙[芴]-2,2'-二基雙(2-碘苯基)甲酮(1)的合成
3.2 12H,12'H-10,10'-螺雙[茚并[2,1-b]芴]-12,12'-二酮(2)的合成
3.3 12H,12'H-10,10'-螺雙[茚并[2,1-b]芴](3)的合成
3.4 2,2',8,8'-四溴-12H,12'H-10,10'-螺雙[茚并[2,1-b]芴](4)的合成
3.5 2,2',8,8'-四溴-12H,12'H-10,10'-螺雙[茚并[2,1-b]芴]-12,12'-二酮(5)的合成
3.6 本章小結(jié)
第4章 茚酮并螺芴目標(biāo)化合物的合成及性質(zhì)表征
4.1 二甲氧基三苯胺硼酸酯的制備
4.1.1 4-溴-N,N-雙(4-甲氧苯基)苯胺的合成
4.1.2 二甲氧基三苯胺對甲氧基硼酸酯的合成
4.2 四種目標(biāo)化合物的合成
4.2.1 SFD-TPA的合成
4.2.2 SFD-OMe TPA的合成
4.2.3 SFD-TAD的合成
4.2.4 SFD-OMe TAD的合成
4.3 量子化學(xué)計算
4.3.1 分子的幾何構(gòu)型
4.3.2 分子的能級
4.4 光學(xué)性質(zhì)
4.5 電化學(xué)性質(zhì)
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
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本文編號:3856699
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