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具有扩大光谱响应的卟啉

具有扩大光谱响应的卟啉. 报告人：琚成功 2012 年 10 月 25 日. 目录. 1. 扩大 卟啉 光谱响应范围的意义 2. 扩大卟啉光谱响应范围的手段. 1. 扩大 卟啉光响应范围的意义. 卟啉有两个明显的吸收带： 400- 450nm 的强的 Soret 带吸收和 500- 650nm 的中等强度的 Q 带吸收； 到达地表的自然光大多数为波长较长的可见光和红外光； 扩展光谱响应 范围提高光敏化效率。. 2. 扩大卟啉光谱响应范围的手段. 2.1 引入高度共轭的大 π 体系生色团 2.2 稠 环卟啉. 2.1 引入高度共轭的生色团.

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具有扩大光谱响应的卟啉

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Presentation Transcript

  1. 具有扩大光谱响应的卟啉 报告人：琚成功 2012年10月25日

  2. 目录 • 1. 扩大卟啉光谱响应范围的意义 • 2.扩大卟啉光谱响应范围的手段

  3. 1.扩大卟啉光响应范围的意义 • 卟啉有两个明显的吸收带：400-450nm的强的Soret带吸收和500-650nm的中等强度的Q带吸收； • 到达地表的自然光大多数为波长较长的可见光和红外光； • 扩展光谱响应范围提高光敏化效率。

  4. 2.扩大卟啉光谱响应范围的手段 • 2.1 引入高度共轭的大π体系生色团 • 2.2 稠环卟啉

  5. 2.1引入高度共轭的生色团 • Lin和Diau[1]引入设计的并苯体系：苯基到五苯基，通过炔基连接与卟啉核进行共轭。其中效果最好的LAC-3在同等条件下效率达到了N3染料效率的约80%。 1. C.-Y. Lin, Y.-C. Wang, S.-J. Hsu, C.-F. Lo and E. W.-G. Diau, J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 687-693.

  6. Lin and Diau[2,3]等人进一步设计了环状芳香体系取代基接于卟啉大环锚定基团的对面。 • 其中LD22效率达到了8.1%，而LD4效率更是超过了N719,达到了10.1%。 2.C. H. Wu, T. Y. Pan, S. H. Hong, C. L. Wang, H. H. Kuo, Y. Y. Chu, E. W. Diau and C. Y. Lin, Chem. Commun., 2012, 48, 4329-4331. 3.C.-L. Wang, Y.-C. Chang, C.-M. Lan, C.-F. Lo, E. Wei-GuangDiau and C.-Y. Lin, Energy Environ. Sci., 2011, 4, 1788-1795.

  7. 基于YD2染料的成功Yeh and Diau[4]设计了YD11-YD13三种染料。在无散射层存在的条件下，以YD11和YD12为染料的卟啉光敏化电池效率均超过了N719光敏化电池的效率。 4.H. P. Lu, C. L. Mai, C. Y. Tsia, S. J. Hsu, C. P. Hsieh, C. L. Chiu, C. Y. Yeh and E. W. G. Diau, 35 Phys. Chem. Chem. Phys., 2009, 11, 10270-10274.

  8. 曾经有人[5]试图引入二萘嵌苯基团，但因其与卟啉环良好的共平面性导致染料聚集严重，导致不能通过中位引入该基团而达到提高效率的目的。曾经有人[5]试图引入二萘嵌苯基团，但因其与卟啉环良好的共平面性导致染料聚集严重，导致不能通过中位引入该基团而达到提高效率的目的。 5. C. Jiao, N. Zu, K.-W. Huang, P. Wang and J. Wu, Org. Lett., 2011, 13, 3652-3655.

  9. 2.2 稠环卟啉 • Imahori[6，7]等人通过萘酚与锌卟啉稠合而得到的fused-Zn-1的效率达到了4.1%，与未稠合的参考卟啉相比效率提高了一半。 • 6. M. Tanaka, S. Hayashi, S. Eu, T. Umeyama, Y. Matano and H. Imahori, Chem. Commun., 2007, 2069-2071. • 7. S. Hayashi, M. Tanaka, H. Hayashi, S. Eu, T. Umeyama, Y. Matano, Y. Araki and H. Imahori, J. Phys. Chem. C, 2008, 112, 15576-15585.

  10. 随后Imahori[8]组又合成了另一种不对称π体系扩大卟啉ZnQMA，效率达到了5.2%，达到了同等条件下N719效率的80%。随后Imahori[8]组又合成了另一种不对称π体系扩大卟啉ZnQMA，效率达到了5.2%，达到了同等条件下N719效率的80%。 • 8. S. Eu, S. Hayashi, T. Umeyama, Y. Matano, Y. Araki and H. Imahori, J. Phys. Chem. C, 2008, 112, 4396-4405.

  11. Wang 和Wu等[9]设计合成了两种二萘嵌苯酐稠合的卟啉，由于染料聚集问题，效率只达到了约1.3%。 9.C. Jiao, N. Zu, K.-W. Huang, P. Wang and J. Wu, Org. Lett., 2011, 13, 3652-3655.

  12. Yeh 和Diau[10] 等合成了YDD2和YDD3卟啉染料，但它们表现出很差的效率。 10.C. L. Mai, W. K. Huang, H. P. Lu, C. W. Lee, C. L. Chiu, Y. R. Liang, E. W. Diau and C. Y. Yeh, Chem. Commun., 2010, 46, 809-811.

  13. 尽管这几个染料不太成功，但他们却是扩大卟啉光谱响应至近红外区的有意义的尝试。尽管这几个染料不太成功，但他们却是扩大卟啉光谱响应至近红外区的有意义的尝试。

  14. 谢谢大家！

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