分级微纳结构ZnO空心球的制备及其光电转换性能

以醋酸锌为锌源,二甘醇为溶剂,通过一种改进的溶剂热法制备出具有分级微纳结构的ZnO空心球。X射线衍射(XRD),扫描电子显微术(SEM),N₂吸附脱附等表征结果显示此ZnO材料的初级结构为纳米颗粒,次级结构为该纳米颗粒构筑的微米级多分散小球。聚焦离子束(FIB)切割实验表明,小球内部为中空结构。这种新颖的复合结构应用于染料敏化太阳电池(DSSC)领域,有两大优势：其初级结构提供了大的比表面以吸附更多染料分子,同时其次级结构和孔结构可以起到光散射中心的作用,提高光的利用率,从而最终提高了电池的光电转换效率。     

用于监测G-四联体结构变化及K^＋定量检测的荧光探针研究

有望形成G-四联体的基因序列广泛分布于真核细胞基因组中的许多重要区域。考虑到某些基因的生理功能可能与其采取的G-四联体结构密切相关,因此发展一种G-四联体结构探针用以区分不同结构的G-四联体就显得尤为必要。结晶紫是一种三苯甲烷类染料,其自身的荧光强度很弱,但当其与G-四联体结合后荧光强度大幅提升。究其原因,除了G-四联体与结晶紫的结合作用限制了染料分子的自由运动,使分子的平面性增强以外,G-四联体的环部结构对结合在G-四联体末端的染料分子的保护作用也是一个重要因素。     

葡萄皮色素敏化TiO_2的光电转换性能的研究

1991年,Gratzel[1]教授首次报道了染料敏化多孔TiO2纳米薄膜为光阳极的太阳能电池(Dye-sensitized Solar Cells,简写为DSSCs),其光电转化效率在AM1.5的模拟太阳光照射下可以达到7.1～7.9%,并且价格低廉,因而引起了全世界的关注.     

近红外菁染料敏化的准固态太阳电池的光电化学研究

一个新型的近红外五甲川菁染料敏化剂(Cy)通过3,3-二甲基-1-乙基-2-[4-(N-苯乙酰氨基]-1,3-丁二烯-1-基]-3H-苯并[e]吲哚碘盐和5-羧基-1-丁基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚碘盐的Knoevenagel缩合反应合成, 其结构用核磁、质谱和紫外等方法进行了确定; 使用疏水性气相法纳米SiO2 R974固化1-丁基-3-丙基咪唑碘离子液体制备了一种新的准固态电解质, 将其应用于菁染料(Cy)敏化的太阳电池, 对该染料敏化的准固态太阳电池的光电化学性能进行了研究. 在AM1.5G标准光源下, 得到1.49%的光电转换效率. 此方法对拓展准固态染料敏化太阳电池的研究具有一定的意义.     

新型5-氟尿嘧啶-吲哚菁染料偶合物的合成

以抗癌药5-氟尿嘧啶和近红外荧光探针IR780和IR783为原料,经取代、乙酸化和酰胺化反应合成了两种新型的双效抗肿瘤药物5-FU-780和5-FU-783,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, IR和HR-MS表征。     

吲哚克酮酸的合成及其作为光声成像造影剂的初步研究

以克酮酸和2,3,3-三甲基-3H-吲哚为原料,经缩合反应合成了吲哚克酮酸（ICR）,其结构经¹H NMR和MS确证。并将ICR作为光声成像造影剂进行了初步研究。结果表明：ICR在近红外区的吸收强烈且尖锐,最大吸收波长为755 nm,发射波长为775 nm,摩尔吸光系数为4.14×10⁵ L·mol^-1·cm^-1; ICR的体外光声成像造影效果远大于吲哚菁绿（ICG）,在浓度为21.6 μmol·L^-1时,ICR的光声强度是ICG的52万倍。     

苯乙烯喹啉衍生物的合成及其光谱性质

报道了一种苯乙烯基喹啉衍生物的合成新方法。将10 mmol苯胺溶于10 mL 6 mol·L-1盐酸中,加热至100 ℃,搅拌下缓慢滴加丁烯醛(20 mmol)的甲苯溶液8 mL,100 ℃反应3 h生成中间体2-甲基喹啉;2-甲基喹啉(10 mmol)再同芳香醛(12 mmol)衍生物在冰醋酸(15 mL)中回流8 h合成八个苯乙烯喹啉衍生物,产率71%～88%,该方法操作简便、便于纯化、产率较高、环境友好。合成的衍生物进行MS,1HNMR,IR结构表征,红外图谱在960～980 cm-1间出现中等强度的吸收峰,核磁图谱中烯碳上氢的邻位偶合常数在12～18 Hz之间,表明结构中的碳碳双键为反式构型。测定了八个衍生物在CH₃OH,DMSO,THF和DMF等四种溶剂中的最大吸收波长,将最大吸收波长作激发波长,测定了其发射波长。结果表明：苯乙烯喹啉衍生物的最大吸收波长为325～376 nm,发射波长为367～477 nm,摩尔消光系数为1.738×104～4.578×104 L·mol-1·cm-1。含甲氧基、羟基、苄基的衍生物的最大吸收波长和发射波长大于其他化合物。衍生物在不同溶剂中的最大吸收波长变化微弱,发射波长变化明显,表现为DMSO>DMF>CH₃OH>THF,表明同一种化合物在非质子溶剂中的斯托克斯位移值大于质子溶剂。2-(3,4,5-三甲氧基)苯乙烯基喹啉(化合物Ⅱ)的荧光性质最好,斯托克斯位移值最大,有进一步研究的价值。     

造纸污泥活性炭在催化臭氧氧化降解橙黄Ⅱ中的应用研究

采用化学活化法将造纸污泥制备成活性炭,运用SEM、BET、EDS、FT-IR等常规表征技术分析其理化性质,再将制备的污泥活性炭作为催化剂,应用于催化臭氧氧化降解橙黄Ⅱ模拟染料废水,并考察不同因素对橙黄Ⅱ降解效果的影响,探究污泥活性炭催化臭氧氧化橙黄Ⅱ的反应机理.结果表明:(1)造纸污泥活性炭的理想制备条件为:原污泥与氯化锌质量比为1∶2,活化时间为12h,炭化温度为600℃,炭化时间为60min.(2)在污泥活性炭催化臭氧体系中,污泥活性炭投加量和臭氧流量的增加有利于橙黄Ⅱ去除率的提高,但随着溶液初始pH值的增大,橙黄Ⅱ去除率降低.     

Highly Efficiency p-Type Dye Sensitized Solar Cells Based on Polygonal Star-morphology Cu2O Material of Photocathodes

Cuprous oxide（Cu2O）,as an important p-type semiconductor,has been widely investigated due to its high electron transmission and facile preparation.However,the electrode made of only Cu2O has been rarely investigated.In order to demonstrate the possibility that material Cu2O can be applied to the electrode of p-type dye sensitized solar cells（DSSCs）,the photo-electrodes made of prepared Cu2O powder and commercial Cu2O particles have been fabricated.The results show that the electrode based on as-prepared Cu2O（Cu2O-2） powder exhibits higher performance than that based on commercial Cu2O（Cu2O-1） particle.The device based on Cu2O-2 electrode reaches into an open-circuit voltage of 0.71 V,a short-circuit current density of 1.3 mA/cm^2,a fill factor（FF） of 46%,and a conversion efficiency of 0.42% measured under AM 1.5G（100 mW/cm^2） illumination.The enhancement performance of Cu2O-2 is attributed to the high dye adsorption of Cu2O-2 compared with that of Cu2O-1.To the best of our knowledge,this is the highest conversion efficiency value reported for solar cells based on Cu2O-DSSC.This work provides that Cu2O is also a candidate for constructing the electrode of p-type dye sensitized solar cells.     

电沉积法制备固态染料敏化太阳能电池

本文采用一步电化学沉积的方法在导电玻璃上先后沉积了ZnO/染料复合薄膜以及CuSCN薄层,实现仅以电沉积法制备结构为ZnO/染料/CuSCN的固态染料敏化太阳能电池,电池的光电转换效率达到0.1%.在电沉积CuSCN前,脱附电沉积制备的ZnO/染料复合薄膜中的染料以形成多孔ZnO薄膜,然后通过染料再吸附得到染料敏化ZnO纳晶多孔薄膜.在电沉积过程中,ZnO和CuSCN的晶体尺寸、晶体取向和膜层形貌都可以进行比较精准的控制.探讨了影响沉积薄膜形貌和光电转换效率的因素,如旋转圆盘电极的旋转速度、电沉积温度以及染料敏化剂的选择.本文报道的低温电沉积制备全固态太阳能电池的方法为制备柔性染料敏化太阳能电池提供了一种新的思路.