平面型给-受体共轭聚合物的合成及在体异质结聚合物太阳能电池中的应用

设计合成了主链为聚2,8-{5,11-二烷基吲哚[3,2-b]咔唑}-4,7[2,5-噻吩]-二-5,6-二烷氧基-2,1,3-苯并噻二唑, 具有不同侧链的2种平面型给-受体共轭聚合物(QP-2和QP-3), 研究了其热学、光物理和光伏性质. 用聚合物-PC₇₁BM([6,6]-苯基C₇₁丁酸甲酯)共混物作为活性层构筑了本体异质结聚合物太阳能电池. 其中以QP-3为给体、以PC₇₁BM为受体的光伏电池能量转换效率最高达到2.59%, 开路电压为0.72 V, 短路电流为9.24 mA/cm², 填充因子为0.38. XRD结果表明, 平面型共轭聚合物具有较好的结晶性, 原子力显微镜(AFM)显示平面型共轭聚合物易于发生微观相分离.     

新型含吡啶酮(吡唑)结构的A2a/A2b双靶点腺苷受体拮抗剂的合成及生物活性研究

设计并合成了具有吡啶酮或吡唑结构的6个新型双靶点(A_2a和A_2b)腺苷受体拮抗剂。其结构经¹H NMR、¹³C NMR和HR-MS(ESI)表征。采用cAMP法评价了目标化合物(11a～11f)对A_2a和A_2b受体的抑制活性。活性测试结果表明：该系列化合物对A_2a和A_2b受体均有较好的抑制活性。其中化合物11e抑制活性最强,抑制A_2a和A_2b受体的IC₅₀值分别为8.188 nM和15.22 nM,11e对A_2bR受体的抑制活性优于阳性对照药AB928(IC₅₀=36.48 nM)。此外,利用分子对接研究了化合物11e与A_2a和A_2b靶点的结合情况,结果表明：化合物11e与A_2a和A_2b靶点具有较好的亲和作用。     

Sn(MSA)2电镀液体系表面活性剂性能优化的模拟研究

在本工作中,我们利用粗粒化分子动力学(MD)模拟方法,研究了两亲性表面活性剂构型及浓度对Sn(MSA)₂类电镀液体相溶液与铜基板周围电镀液微观结构的影响,从分子水平系统考察了主盐离子、表面活性剂与甲醛添加剂的分布和聚集情况,及其与铜基板的相互作用.研究表明,A₄B₁₂型表面活性剂的疏水链段(A₄)协同效应较强,易在溶液中形成胶束,在基板上吸附能力有限;A₂B₁₂A₂疏水链较短,B₆A₄B₆疏水链居中,该两种表面活性剂在溶液中难以聚集,易充分吸附于基板之上;(AB₃)₄型表面活性剂在体相溶液中充分分散,在基板上的吸附能力有限.A₂B₁₂A₂及B₆A₄B₆型表面活性剂的充分吸附,有助于金属离子及甲醛添...     

Ni2P/Cu(OH)2催化剂的制备及其全解水性能研究

通过化学处理法在泡沫铜基底表面生成Cu(OH)₂纳米线,大大增加了基底材料的表面积和导电性.采用水热法在Cu(OH)₂纳米线表面制备片状Ni-CH/Cu(OH)₂前驱体,对Ni-CH/Cu(OH)₂前驱体进行低温磷化得到多级结构Ni₂P/Cu(OH)₂催化剂.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)对催化剂的物质结构和表面形貌进行了表征.采用线性伏安法、恒电位等技术对催化剂的电化学性能进行测试.在1.0 mol·L^-1 KOH碱性溶液中,当电流密度为10 mA·cm^-2时,Ni₂P/Cu(OH)₂的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)过电位分别为133和333 mV,且均具有较好的稳定性.将这种多级结构Ni₂P/Cu(OH)₂催化剂分别用作阳极和阴极进行全解水电解,电流密度达到10 ...     

侧链修饰对基于芴-吡咯并吡咯二酮小分子给体光伏性能的影响

本文分别将正辛基和正辛氧基苯基作为Flu(nDPP)₂和Flu(phDPP)₂的侧链，设计合成了2种基于芴-吡咯并吡咯二酮的有机小分子给体材料Flu(nDPP)₂和Flu(phDPP)₂．以此来探讨侧链修饰对分子光伏性能的影响．通过紫外-可见光吸收谱图、循环伏安曲线和光伏器件的J-V曲线和外量子效率谱图等测试方法对两者的光学性质、电化学性质以及光伏性能等方面进行表征．结果表明，Flu(nDPP)₂和Flu(phDPP)₂在氯仿溶液状态下呈现了相似的光吸收谱图，但是在薄膜状态下，Flu(nDPP)₂的边缘吸收波长比Flu(phDPP)₂的红移程度更大，表明Flu(nDPP)₂在薄膜状态下形成了更为紧密的堆积方式．此外，Flu(nDPP)₂和Flu(phDPP)₂分别获得了1.86和1.88eV较为理想的电化学带隙．将2种给体材料分别与PC_7...     

非富勒烯聚合物太阳电池研究进展

综述了以p-型共轭聚合物为给体、n-型有机半导体为受体的非富勒烯聚合物太阳电池光伏材料最新研究进展,包括n-型共轭聚合物和可溶液加工小分子n-型有机半导体(n-OS)受体光伏材料,以及与之匹配的p-型共轭聚合物给体光伏材料.介绍的n-型共轭聚合物受体光伏材料包括基于苝酰亚胺(BDI)、萘酰亚胺(NDI)以及新型硼氮键连受体单元的D-A共聚物受体光伏材料,目前基于聚合物给体(J51)和聚合物受体(N2200)的全聚合物太阳电池的能量转换效率最高达到8.26%.n-OS小分子受体光伏材料包括基于BDI和NDI单元的有机分子、基于稠环中心给体单元的A-D-A型窄带隙有机小分子受体材料等.给体光伏材料包括基于齐聚噻吩和苯并二噻吩(BDT)给体单元的D-A共聚物,重点介绍与窄带隙A-D-A结构小分子受体吸收互补的、基于噻吩取代BDT单元的中间带隙二维共轭聚合物给体光伏材料.使用中间带隙的p-型共轭聚合物为给体、窄带隙A-D-A结构有机小分子为受体的非富勒烯聚合物太阳电池能量转换效率已经突破12%,展示了光明的前景.最后对非富勒烯聚合物太阳电池将来的发展进行了展望.     

三维化合物[Ni2(BDC)2(m-bix)(H2O)3·3H2O]n的合成、结构和性质

水热条件下,合成了一个三维配位聚合物[Ni₂(BDC)₂(m-bix)(H₂O)₃·3H₂O]_n(1)[BDC=对苯二甲酸,m-bix=1,3-双(咪唑基-1-甲基)-苯],并通过红外,热重和X-射线单晶衍射进行了表征。X射线衍射结果表明化合物含有类似配位环境的金属2个Ni²⁺离子,2个BDC^2-配体,1个m-bix分子,3个配位水分子和3个游离的溶剂水分子。两个Ni²⁺离子分别采用八面体构型,通过桥联水分子形成双核单元,然后通过全部脱质子的BDC形成三维孔洞结构,m-bix配体通过连接两类双核金属原子形成三维框架,游离水分子存在于框架之中。有趣的是,化合物的结构是单一六节点,具有自穿插特征。而且对化合物的红外和热重性质进行了表征。     

基于结构和药效团特征的人类腺苷受体拮抗剂选择性比较

腺苷受体是重要的治疗靶标,选择性腺苷受体拮抗剂具有广泛的临床应用前景.本文通过同源模建构建了腺苷A₁、A_2B和A₃受体的结构,采用LigandScout 3.12软件分别构建了腺苷受体四种亚型的拮抗剂药效团模型.然后利用Schrödinger程序中的Induced Fit Docking模块完成受体-拮抗剂结合模式的预测,并与药效团结果进行比对.结果发现,由于结合口袋部位的残基在家族间高度保守,模建得到的各个亚型受体的初始结构活性口袋部位极为相似,无法用于亚型选择性拮抗剂的识别.而腺苷受体四种亚型拮抗剂药效团的药效特征与空间排布都不同,并与以前突变实验信息相吻合.研究结果说明,结合口袋部位的优化是模建中的关键步骤,基于配体的药效团模型所包含的一系列药效特征元素如氢键受体、氢键供体、疏水基团、芳环中心,可以很好地表征受体结合部位氢键、疏水空腔的位置及其方向.本文研究结果可以为进一步的优化同源模建结果,寻找新型的人类腺苷受体选择性拮抗剂提供理论依据.     

Noncentrosymmetric K2Mn3(SO4)3F2·4H2O and Rb2Mn3(SO4)3F2·2H2O with pseudo-KTP structures

Two fluoride sulfates,K₂Mn₃(SO₄)₃F₂·4H₂O(Ⅰ) and Rb₂Mn₃(SO₄)₃F₂·2H₂O (Ⅱ) are obtained by water solution method.Single-crystal X-ray diffraction analysis indicated that they crystallize in space groups of Cmc2_1.Their structures feature a pseudo-KTP structure consisting of interconnecting[Mn₃(SO₄)3F₂(H₂O)2]_∞ layers,which are further packing along the a axis with alkali metal cations balancing the charges.The structure relationships between the two compounds are discussed.Secondharmonic generation measurements manifest that Ⅰ and Ⅱ have similar second-harmonic generation responses of about 0.2 and 0.25 times that of KH₂PO₄.     

(BiO)2CO3-Bi-TiO2复合纳米纤维制备及其光催化降解抗生素

以静电纺丝制备的TiO₂纳米纤维为基质,葡萄糖为还原剂,在不同的酸碱环境中,采用一步水热法可控合成了异质结型Bi-TiO₂、(BiO)₂CO₃-TiO₂和(BiO)₂CO₃-Bi-TiO₂复合纳米纤维光催化剂。通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和光致发光光谱(PL)等对样品进行表征。以洛美沙星、环丙沙星和诺氟沙星为目标污染物,研究了TiO₂及其复合纳米纤维的光催化降解性能,并探究其降解反应机理。结果表明,(BiO)₂CO₃-Bi-TiO₂光催化活性最高,模拟太阳光照60 min,对诺氟沙星、洛美沙星和环丙沙星的降解率分别达到93.2%、97.5%和100%。     

聚芳香炔铂太阳能电池的制备与性能

设计合成了2种聚芳香炔铂共轭高分子给体(聚合物1, 3)和一种芳香炔铂共轭高分子受体(聚合物2), 并对其光物理特性进行了研究. 聚合物3被激发后, 与聚合物2之间既可以发生激发单重态-单重态的电子转移, 也可以发生激发三重态-三重态的电子转移. 分别对聚芳香炔铂共轭高分子给体和芳香炔铂共轭高分子受体组成的太阳能电池的特性进行了研究. 其弱的光伏特性归因于明显的激发单重态-单重态电子转移过程及此类高分子较低的导电特性. 电致发光实验结果表明, 聚合物3的阳离子自由基主要由其激发三重态决定.     

3-[(4'-吗啉基)-羰基或乙氧羰基]-4-苯氨基喹啉化合物的合成及抗肿瘤活性

以间氯苯胺与乙氧基亚甲基丙二酸二乙酯(EMME)为原料, 经缩合、 高温环合、 水解、 氯代和亲核取代等反应设计并合成了16个3位为(4'-吗啉)-羰基或乙氧羰基的4-苯氨基喹啉化合物(Ⅰ₁~Ⅰ₁₀, Ⅱ₁~Ⅱ₆). 目标化合物结构经MS及¹H NMR确证. 以MTT法, 采用表皮生长因子受体(EGFRs)高表达的人癌细胞(HeLa, HepG2, BGC-823)对目标化合物进行活性测试, 结果表明, 该类化合物对HeLa, HepG2和BGC-823细胞增殖具有一定程度的抑制作用. 其中化合物Ⅱ₄~Ⅱ₆ 对 HepG2 细胞抑制作用较强, 化合物Ⅱ₁和Ⅱ₅对BGC-823细胞抑制作用较强. 初步探讨了化合物结构与生物活性的关系.     

两种双核稀土配合物的光致变色和光磁效应

利用光诱导电子转移机理和配位驱动组装策略探索室温光磁效应材料的合成. 通过组装稀土硝酸盐与1,10-菲罗啉(phen)获得2种同构双核稀土配合物[Ln₂(NO₃)₆(phen)₂](1: Ln=Gd; 2: Ln=Dy). 由于具有电子给体-受体结构特征, 目标产物在光照后发生电子转移, 电子由硝酸根的氧原子转移到phen的氮原子, 进而产生光生自由基并发生肉眼可见的颜色变化. 除光致变色外, 配合物1和2在室温下具有光磁效应. 本研究为构筑室温光致变色和光磁效应杂化材料提供了一种通用方法: 配位组装顺磁金属盐与菲罗啉衍生物.     

理性调控聚合物给体-非富勒烯受体的混溶性制备高效率有机太阳能电池※

除了非富勒烯受体的设计与合成, 聚合物给体的选择对非富勒烯太阳能电池的光伏性能同样重要. 本工作设计并合成一种共轭骨架无sp³杂化碳原子的新型非富勒受体(命名为MDB), 并将其作为模型化合物研究给受体混溶性和分子有序堆积对太阳能电池性能的影响. 本工作选择三种宽带隙聚合物给体(PM6、J71和P3HT)与MDB共混来制备太阳能电池. 得益于MDB和PM6之间适度的混溶性, 由二者组成的混合膜表现出合适的相分离, “face-on”的分子取向和更紧密有序的分子堆积, 从而促进了载流子传输, 并抑制了电荷复合. 因此基于PM6:MDB的器件实现了13.26%的优异光电转换效率, 远高于基于J71:MDB (8.16%)和P3HT:MDB (0.45%)的器件. 该工作证明了给体-受体之间合适的混溶性是实现高效率有机太阳能电池的关键因素之一, 这对有机光伏材料的设计与合成具有重要指导意义.     

聚合物太阳电池光伏材料

聚合物太阳电池由共轭聚合物给体和可溶性富勒烯衍生物受体的共混膜夹在ITO透光电极和金属电极之间所组成,具有结构简单、成本低、重量轻和可制成柔性器件等突出优点,近年来受到广泛关注。聚合物太阳电池中的给体和受体光伏材料是决定器件性能的关键。本文综述了共轭聚合物给体和富勒烯受体光伏材料的最新研究进展,对共轭聚合物受体材料和给体-受体双缆型共轭聚合物光伏材料的研究进展也进行了简要介绍。在共轭聚合物给体材料中对聚噻吩衍生物以及含有苯并噻二唑的窄带隙D-A共聚物进行了重点介绍。     

基于1,2,4-三氮唑衍生物的共轭聚合物的合成及其光伏性能

以缺电子的1,2,4-三氮唑衍生物作为拉电子结构单元(A), 以富电子的噻吩或苯并二噻吩衍生物作为推电子结构单元(D), 通过Stille偶联聚合的方法, 合成了三种主链型D-A(推-拉电子结构)的交替共聚物PT-TZ, PB-TZ和PB-TTZT. 不同富电子结构单元可使其聚合物表现出不同的光物理性能和光伏性能. 嵌入较多的噻吩单元, 可有效增大聚合物主链的共轭长度, 拓宽其吸收光谱, 因此, 聚合物PB-TTZT的光伏性能明显优于另外两种聚合物. 以三种聚合物分别作为给体材料, 以PC₆₁BM作为受体材料, 制备了聚合物太阳能电池(PSCs), 其中, 基于PB-TTZT的PSCs器件在AM 1.5 G模拟太阳光条件下的光电转换效率为1.18%.     

Zn-MOF模板法制备ZnO/C/SNTs及其药物缓释性能

采用超声法一步合成了SiO₂包覆金属-有机骨架[Zn₆(OH)₃(BTC)₃(H₂O)₃] ·7H₂O(Zn-MOF, BTC=1,3,5-均苯三羧酸根)纳米晶, 在N₂保护下, 热解Zn-MOF@SiO₂获得了ZnO/C/SNTs复合物, 进而与布洛芬(HIBU)反应合成药物组装体Zn(IBU)₂/C/SNTs. 通过透射电子显微镜(TEM)、 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品的结构和形貌进行表征. 结果显示, Zn-MOF@SiO₂呈棒状, 具有清晰的核/壳结构, 形貌单一, 分散性良好. 煅烧后SNTs结构稳定, 形貌基本不变. 载药实验表明, 药物组装体的载药量为752 mg/g, 并具有良好的pH响应性能.     

Cu-ZnO-Al2O3复合催化剂上甘油选择氢解合成丙二醇

分别采用均匀共沉淀法、沉积-沉淀法和传统的共沉淀法制备了3种具有相似组成的Cu-ZnO-A1₂O₃催化剂（CZA-HP,CAZ-DP和CZA-CP）Ε同时还采用均匀共沉淀法制备了Cu-ZnO催化剂（CZ-HP）以用于比较.X射线衍射表征结果表明,以上方法制备的Cu-Zn-Al碱式碳酸盐前体中Cu²⁺,Zn²⁺和Al³⁺的混合均匀程度的顺序为CZA-DP3+分散程度的提高和A1₂O₃与ZnO的紧密接触使得Cu-ZnO-A1₂O₃催化剂中金属Cu和ZnO具有更小的粒径.但ZnO-A1₂O₃间紧密接触也阻隔了Cu-ZnO-A1₂O₃催化剂中金属Cu与ZnO之间的相互作用.因此A1₂O₃的添加使得CZA-HP样品上的Cu粒子表现出最强的氧化还原能力.在473 K和6.0 MPa H₂的反应条件下,以上三种Cu-ZnO-A1₂O₃催化剂均高选择性地催化甘油氢解为丙二醇（30%甘油转化率下的选择性>90%）.Cu-ZnO-A1₂O₃催化剂表面单位Cu原子的本征活性顺序为CZA-DP2O₃的添加还显著地抑制了Cu粒子在反应过程中的聚集,提高了催化剂的稳定性.经6次循环使用后,CZ-HP中Cu粒子的粒径从13.2增至45.2 nm,活性相应下降了45%:而CZA-HP中Cu粒子的粒径从8.3增至19.0 nm,活性仅下降了10%.     

亚甲基蓝嵌入的供体受体型g-C3N4纳米片光催化剂用于产H2(英文)

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是一种优异的产H₂光催化剂,但是其存在载流子分离效率低、光吸收能力较差和比表面积小的问题。本研究通过对二氰二胺和亚甲基蓝(MB)进行热共聚合,结合后续热剥离策略,成功合成了一种新型分子内供体-受体(D-A)结构g-C₃N₄纳米片光催化剂。实验结果和密度泛函理论(DFT)计算表明,将亚甲基蓝掺入g-C₃N₄框架中扩大了光吸收范围,促进了载流子的分离。此外,热剥离增加了催化剂的比表面积且进一步促进了载流子的分离。因此,D-A结构g-C₃N₄纳米片显示出大幅提升的光催化产氢活性(2275.6μmol·h^-1·g^-1),分别是块状g-C₃N₄、D-A结构g-C₃N₄、g-C₃N₄纳米片的5.30,2...     

萘并双噻二唑及其衍生稠环受体在D-A型聚合物太阳能电池给体材料中的应用

聚合物太阳能电池因其质量轻、柔性、可溶液制备成大面积器件等优点受到学术界和产业界的广泛关注。目前,聚合物太阳能电池仍然处于实验室研究阶段,研究重点依然集中在器件效率以及使用寿命的进一步提高上。开发新颖高效的聚合物太阳能电池材料是持续提高电池器件效率的原动力。给体(D)-受体(A)型共轭聚合物材料具有宽的光谱吸收、可调节的能级水平、强的分子内电荷转移过程等特征,成为聚合物太阳能电池材料设计的重要策略之一。众多的给体和受体结构单元已被筛选用来构建高性能的D-A型共轭聚合物光伏材料。其中,萘并双噻二唑及其衍生稠环受体结构单元因其具有刚性的共轭平面、强的吸电子能力等特点,被广泛用于设计高性能的聚合物太阳能电池给体材料。基于此,本文综述了萘并双噻二唑及其衍生稠环受体构筑单元在发展D-A型聚合物给体材料方面的应用,并对该类材料的发展方向和前景提出了展望。