巯基偶氮苯单分子电子传输的取代基效应

用密度泛函理论B3LYP/6-31G**计算巯基偶氮苯分子及分子离子的空间构型和电子结构, 研究取代基对巯基偶氮苯单分子电子传输的影响. 结果表明, 拉电子基(—COOH、—NO2)的引入, 可以提高巯基偶氮苯单分子电子传输体系的稳定性, 使体系LUMO的离域性增高、S原子反应活性增强、HOMO-LUMO能隙显著减小, 进而降低电子传输能垒, 有利于分子电子传输. 相同取代基的分子离子比分子具有更小的HOMO-LUMO能隙, S—Au键更易形成, 金属-分子-金属结构的电子传输性更强.     

“推-拉”型巯基偶氮苯衍生物的合成

分子电子器件的研究是近期基础研究中受到极大关注的前沿热点[1-4]。带巯基的有机分子在金电极表面形成的自组装单分子膜(SAMs)及其电活性,是分子电子学领域具有代表性和研究最多的体系之一[5-13]。由于结构的特殊性和特征的光致异构化,偶氮苯衍生物具有对光和电的双重活性[14]     

不同取代基巯基偶氮苯甲酸TiO2光催化降解的密度泛函理论研究

以TiO2为光催化剂,对含六种不同取代基的巯基偶氮苯甲酸进行了光催化降解实验,并采用量子化学密度泛函理论B3LYP/6-31G**计算了巯基偶氮苯甲酸的电子结构,研究了巯基偶氮苯甲酸中推、拉电子取代基对其光催化降解活性的影响.结果表明,拉电子基(-COOH或-SO3H)的引入使巯基偶氮苯甲酸的偶极矩增大,绝对电负性减小,最高占有轨道能量升高,HOMO-LUMO能隙和C-N键的键级降低,从而提高了巯基偶氮苯甲酸的光催化降解活性,而分子中推电子基团的影响则相反.