新型D-π-A类敏化太阳电池染料及其应用

功能性有机染料在染料敏化太阳能电池领域具有重要的应用前景,电子给体、π共轭桥和电子受体（D-π-A）结构的染料是其中重要的组成类型.本文主要依据三苯胺和吲哚啉等取代苯胺为电子给体染料的结构设计,并结合本课题组的相关工作,综述了2008年以来此类D-π-A光敏染料的光电转换性能的研究进展.     

基于半经验模型对大面积染料敏化太阳电池性能影响因素的研究

以影响大面积染料敏化太阳电池性能的几个物理参量和几何参量为切入点, 分析了内部电阻对电池性能的影响, 针对几种构型不同的大面积电池, 建立了效率的半经验模型. 根据并联、串联、和各单元独立式串并联的大面积电池的相关物理参量和几何参量, 对电池效率进行了计算. 通过比较计算值与测试值的偏差, 分析了半经验模型的适用性. 在半经验模型的基础上, 分析了相关物理参量和几何参量对电池性能的影响. 结果表明, 在实际应用中, 通过半经验模型分析物理参量和几何参量的影响, 可以优化大面积电池的性能.     

改性膨润土吸附染料废水的研究进展

综述了近几年来国内利用改性膨润土吸附处理染料废水的某些进展,探讨了改性方法、pH值、温度、吸附时间、膨润土投加量和共存离子等因素对膨润土吸附染料的影响。展望了改性膨润土吸附染料的发展趋势。     

染料木素酯化修饰物与ctDNA的相互作用

在pH7.2的Tris-HCl缓冲溶液中,采用紫外光谱和荧光光谱法研究了2种新型染料木素酯化修饰物,染料木素7-乙酰阿魏酸酯(GenA)和染料木素7,4′-二-乙酰阿魏酸酯(GenDA)与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用。随着ctDNA的加入,GenA与GenDA的紫外吸收和荧光光谱的强度均发生不同程度的降低。ctDNA对化合物的荧光猝灭为静态猝灭过程。在293K时化合物与ctDNA的结合常数分别为2.81×106L.mol-1和1.19×104L.mol-1。同时通过I-离子效应、离子强度、DNA熔点、粘度法等研究证实,在该实验条件下,GenA与ctDNA之间具有较强的作用,主要以嵌插方式结合;GenDA主要以沟槽方式与ctDNA作用。     

甲基红掺杂碳纳米管悬浮液的光限幅特性研究

利用实验的方法研究了甲基红掺杂碳纳米管悬浮液对波长为532 nm激光的光限幅效应.分析了样品厚度和入射激光重复频率对光限幅特性的影响,并与纯碳纳米管悬浮液的光限幅特性进行了比较.实验结果表明,对于线性透过率为60%（500 nm）的碳纳米管悬浮液,掺入甲基红后其沉淀速度明显减慢,限幅阈值由250 μJ降低为200 μJ;对于2和5 mm 厚度的样品,掺杂甲基红使碳纳米管悬浮液的箝位输出激光脉冲能量分别由45和20 μJ降低为35和9 μJ.     

电沉积-置换法制备Pt/Ti对电极及其对染料敏化太阳能电池性能的提升

采用电沉积-置换法在Ti片上制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)的对电极Pt/Ti. 形貌表征结果显示, 与传统热解法制备的Pt/FTO对电极相比, Pt/Ti对电极Ti基底上Pt催化颗粒的粒径和分散性得到显著改善. 光电流-光电压特性曲线测试结果表明, 以Pt/Ti为对电极的DSSC与以Pt/FTO为对电极的DSSC相比, 光电转化效率提高了20.8%. 由于Pt颗粒分散性和粒径的改善所引起的Pt催化性能的提高、 Pt/Ti对电极更低的电阻以及Ti基底更好的反光性能是提升DSSC性能的原因.     

苯乙烯基-β-萘噻唑染料电子光谱的含时密度泛函研究

对苯乙烯基-β-萘噻唑染料系列用量子化学密度泛函方法(DFT)在B3LYP/6-31g水平上进行了几何构型全优化, 探讨了苯环对位上不同的取代基CH₃, OCH₃, N(CH₃)₂, 3,4-OCH₂O, NO₂等对分子电荷转移、前线轨道能量和电子光谱等性质的影响规律, 在此基础上采用含时密度泛函方法(TD-DFT)计算了分子第一激发态的电子跃迁能, 得到最大吸收波长λ_max. 计算结果表明, 上述5种取代基的引入, 均导致最大吸收波长红移. 与实验λ_max结果相比, 理论计算最大相对偏差为0.0501, 最小相对偏差为0.0085.     

苯乙烯类菁染料pH探针的合成与活细胞成像

合成了一个以苯乙烯类菁染料为母体的含胺类基团的pH荧光探针, 合成方法简单, 产物收率高, 提纯方便. 在乙醇-水体系中的性能测试结果表明, 随着pH值的降低, 其非质子化形态的吸收峰强度逐渐降低, 而质子化形式的长波长吸收峰强度逐渐升高, 长、短波长相差(Δλ)130 nm, 颜色由黄色变成粉红色, 利于可视观察; 探针在氨基呈非质子化形式时没有荧光, 氨基质子化后探针的荧光强度显著增强. 活细胞实验表明, 探针可以穿透细胞膜, 在细胞质内pH值偏低区域显示红色荧光, 可以用来定性探测酸性细胞器.     

基于多级孔金属有机骨架构筑HRP固定化酶反应器及其染料降解应用

以不稳定的Cu-金属有机骨架(Cu-MOF)为模板剂, 利用自组装模板法制备多级孔Zr-MOF, 再通过物理吸附法在多级孔Zr-MOF的介孔孔道中负载辣根过氧化物酶(HRP)构筑了HRP@Zr-MOF固定化酶反应器. 通过改变孔径调节剂苯甲酸(HBC)的浓度调控孔径大小, 研究了孔径对固定化酶反应器催化活性的影响; 考察了固定化体系缓冲溶液pH值、 固定化时间及温度对固定效果的影响. 以HRP催化降解结晶紫染料为模型反应, 探讨了HRP@Zr-MOF的操作稳定性和重复使用性. 结果表明, pH=3.0、 固定化时间为60 min、 固定化温度为30 ℃是固定化HRP的最佳条件, 固载量最高可达61.6 mg/g. 与游离酶相比, HRP@Zr-MOF固定化酶反应器表现出更好的热稳定性、 酸碱稳定性、 H₂O₂稳定性和储存稳定性; 重复使用10次后, HRP@Zr-MOF的催化活性仍能保持62.3%. 将HRP@Zr-MOF应用于实际水样中结晶紫染料的催化降解, 在5 min内降解率高达90%以上, 表现出非常高效的催化效率.     

光波导分光光谱技术研究染料分子在玻璃表面的吸附特性

光波导分光光谱技术利用光波导表面的消逝场敏感地测定有色物质亚单分子吸附层的偏振吸收光谱, 非常适合于研究染料、颜料、荧光分子、量子点、金属纳米粒子、带色基的蛋白质等在固/液界面的吸附行为. 本文使用宽频带卤钨灯、棱镜耦合的薄膜玻璃光波导和基于电荷耦合器件(CCD)的光谱分析仪设计制作了具有时间分辨本领的光波导分光光谱装置, 并利用该装置实时监测了罗丹明6G(R6G)和亚甲基蓝(MB)在玻璃表面的吸附特性. 通过比较在横电(TE)和横磁(TM)偏振模式下的吸收光谱, 发现R6G主要以二聚体和单体的形式吸附在玻璃表面, 而MB主要以多聚体的形式吸附在玻璃表面, 并分别估算了它们的平均取向角.