基于苯并噻二唑的D A D型有机小分子

合成、表征了三种基于苯并噻二唑的D A D型有机小分子光伏材料C1~C3该类小分子以苯并噻二唑为受体中心单元,以芴、三苯胺、咔唑为给体末端单元C1~C3具有优异的热稳定性能,其热分解温度（Td）都大于 290 ℃,且在300~650 nm表现明显的光谱吸收以该类小分子为给体材料掺杂富勒烯衍生物 (PC60BM)受体材料制作溶液加工本体异质结光伏器件,其中 C1表现出最好的光伏性能 (PCE =139%,Jsc = 618 mA/cm2,Voc=074 V,FF = 030)该研究表明末端给体单元对基于苯并二唑D A D型有机小分子的光伏性能具有显著影响,合理选择末端给体单元有望获得高转换效率的有机小分子光伏材料     

我国研究出兼具高效率、低成本、高稳定的n-型光伏材料

近年来,得益于非富勒烯受体的发展,有机太阳能电池的光电转换效率取得重大突破.然而,同时兼具高稳定性、低成本和高效率的有机光伏材料与器件仍具挑战,成为其商业化应用的制约瓶颈. 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,中科院化学研究所有机固体院重点实验室研究员朱晓张课题组在n-型光伏材料与器件研究方面开展深入研究...     

求矩阵方程组A1XB1=C1，A2XB2=C2最小二乘对称解及其最佳逼近的迭代法

该文提出了梯度矩阵(F(X))的概念,构造了一种迭代法求最小二乘问题min‖(A1XB1,A2XB2)-(C1,C2)‖的对称解.通过这种方法,给定初始对称矩阵X1,在没有舍入误差的情况下,经过有限步迭代,找到它的一个对称解.并且,通过选择一种特殊的初始对称矩阵,得到它的最小范数对称解X*.另外,给定对称矩阵X0,通过求解最小二乘问题min‖(A1~XB1,A2~XB2)-(~C1,~C2)‖(其中~C1=C1-A1X0B1,~C2=C2-A2X0B2),得到它的最佳逼近对称解.     

HATCN作为阳极缓冲层掺杂剂的有机太阳能电池的性能研究

将有机小分子材料HATCN掺杂于酞菁铜(CuPc)中,制备出有机太阳能电池ITO/HATCN:CuPc/CuPc/C60/BCP/Al.在光强为100 mW/cm2的太阳能模拟器照射下,当HATCN的掺杂浓度为5%时,器件性能最好,开路电压(Voc)为0.48 V,短路电流密度(Jsc)为5.66 mA/cm2,填充因子(FF)为0.48,能量转化效率(PCE)为1.30%.与未掺杂的器件ITO/CuPc/C60/BCP/Al相比,PCE提高了59%,这主要归因于HATCN具有较好的载流子传输性能和非常低的LUMO能级.     

多孔TiO2粉体的水热合成及其光催化性能

以有机小分子β环糊精(β-CD)为模板剂,采用水热法制备了多孔TiO2纳米粉体。利用TGA、FT-IR、XRD、BET、N2 adsorption-sorption等方法对样品进行了测试和表征。研究了体系pH值、模板剂添加量等因素对合成材料的比表面及其光催化性能的影响。实验结果表明当体系pH=1、β-CD/TiO2=60wt%时,可获得最可几孔径为4.3nm,孔径分布较窄(3~5nm),比表面积达216.2m2.g-1的多孔TiO2纳米粉;且该粉体具有较好的光催化效果。     

由苯并三氮唑及其衍生物合成的新型超分子化合物及其晶体结构

以苯并三氮唑为原料合成了一个新的化合物(C6H6N3)(C4H2N3O4)(1),并通过元素分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征.该晶体属于单斜晶系,P21/c空间群,a=7.0923(18),b=12.889(3),c=12.736(4),β=97.719(4)°,V=1153.7(5)3,Z=4.结构分析表明化合物1为二维层状结构.     

氨基修饰桥联介孔材料的制备及其吸附性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,对二亚胺基苯桥联硅烷(AN-Si)和正硅酸乙酯为硅源,在碱性条件下合成了一种新型功能化桥键介孔氧化硅(AN-PMOs).用红外光谱、X射线粉末衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜、透射电镜等方法对材料进行性能表征.并以Cd2+离子进行吸附性能测试.结果表明:有机基团的引入提高了材料的吸附能力,所得材料的静态饱和吸附容量达到98.03mg·g-1.     

吲哚烯类受体对铜离子的高选择性识别研究

金属阳离子与生命科学、环境科学、医学等领域有着密不可分的联系,合成对其具有高选择性识别作用的受体分子是当代科研工作者的研究热点之一。鉴于此,设计合成了一类吲哚烯化合物作为金属离子识别受体,以考察2位连接三吲哚受体化合物对铜离子的识别与传感性能,并初步揭示了受体与金属离子的识别作用机制。通过三甲基吲哚烷(下称受体A1)合成主要以高氯盐形式存在的三甲基吲哚烯(下称受体B1)后加入不同金属离子受体溶液在乙腈-水(V_乙腈∶V_水=1∶1)中性缓冲溶液的混合体系,于室温下测其紫外-可见吸收光谱,该类受体能高选择性的比色识别Cu(Ⅱ)离子。保持B1浓度不变,Cu(Ⅱ)浓度递增测得紫外-可见吸收光谱。结果显示：在受体B1中逐滴加入Cu(Ⅱ)时,产物吸收谱带有区别于其他金属离子的变化;受体B1对Cu(Ⅱ)有较高比色识别选择性且灵敏度较高;受体B1在激发态时具有ICT特性。由此得出结论：三吲哚烯类受体在乙腈-水(V_乙腈∶V_水=1∶1)中性缓冲溶液的混合体系中能选择性识别Cu(Ⅱ),在宏观上表现为加入Cu(Ⅱ)后有明显颜...     

聚一氯对二甲基苯膜的热稳定性与介电特性

以一氯对二甲基苯二聚体为原料,通过真空化学气相沉积法制备聚一氯对二甲基苯(Parylene C)膜,对该高分子薄膜材料的热稳定性和介电性能进行研究.通过DSC测得Parylene C膜的玻璃化转变温度为85℃,熔点为300℃,且Parylene C膜在不同的升温速率都表现出很好的热稳定性.测定膜厚为0.05 mm的介电常数为2.35,通过对绝缘性能的分析,以膜厚0.05 mm为测试基准.当蒸发温度在75~115℃,裂解温度在675~680℃时,介电强度达到5 500 V/mm,证明在合适的工艺条件下,Parylene C膜有很好的绝缘性.     

有机光致发光材料的研究进展

简述了有机光致发光材料的发光机理,发光与结构的关系,综述了有机小分子、高分子发光材料的国内外研究现状.并对光致发光领域的应用前景作了展望.     

两个含有双磷和氮杂环配体的发光铜(Ⅰ)配合物的合成和结构表征

从双[(2-二苯膦基)苯基]醚、1,2-双(二苯膦)甲烷配体出发,利用一步法合成了两个新颖的铜(I)配合物[Cu(POP)(C16H6N6)]Br(1)和[Cu2(dppm)2(bphen)2](CF3SO3)2(2)(POP=双[(2-二苯膦基)苯基]醚;C16H6N6=吡唑并[2,3-F][1,10]菲啰啉-2,3-二腈;dppm=1,2-双(二苯膦)甲烷;bphen=4,7-二苯基-1,10-菲啰啉)。并对它们进行了元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射表征和光致发光性质研究。单晶结构分析表明,配合物1是单斜晶系,P2(1)/c空间群,配合物2是单斜晶系,C2/c空间群。在配合物1中Cu(I)与POP和C16H6N6配体螯合,每个Cu(I)分别与POP中的两个磷原子、C16H6N6中的两个氮原子配位形成扭曲的四面体结构。而在配合物2中,dppm通过两个P原子桥连两个Cu(I)形成双核配合物。两个配合物在室温下均发绿光,表现出较强的荧光发射性能,发射光谱峰分别位于537和527 nm。配合物1和2的发射峰均归因于金属到配体的荷移跃迁(MLCT)。     

金属骨架有机多孔碳的制备及其在锂空气电池中的应用

以苯二甲酸-锌配位化合物(MOF-5)为原料合成金属骨架有机多孔碳MOF-PC,并首次应用于锂空气电池.采用XRD、SEM、TEM、氮气脱吸附和恒流充放电测试研究了MOF-PC的物理及电化学性能.结果表明,样品MOF-PC为无定型碳,比表面积为654m2·g-1.以MOF-PC为空气电极的锂空气电池在0.1mA·cm-2电流密度下放电比容量高达3 183mAh·g-1,比传统碳材料(Super P)在相同电流密度下的容量高90%.     

阳离子Fe位掺杂对LiFePO4正极材料 电化学性能的影响

以蔗糖为碳源,采用高温固相法制备了Fe位掺杂不同阳离子(Al 3+,Ni 2+和Mn2+)的LiFe0.97M0.03PO4/C(M=Al,Ni,Mn)锂离子电池正极材料.用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电测试和电化学阻抗谱(EIS)等研究了不同阳离子Fe位掺杂(Al 3+,Ni 2+和Mn2+)对LiFePO4的结构、形貌和电化学性能的影响.结果表明:阳离子Fe位掺杂没有改变LiFePO4的晶体结构,但是减小了LiFePO4材料的粒径,最终改善了LiFePO4的电化学性能.特别是LiFe0.97Mn0.03PO4/C材料具有更好的电化学性能,在0.1C和1C下放电,LiFe0.97Mn0.03PO4/C材料的首次放电比容量分别为162mAhg-1和140mAhg-1,且1C充放电倍率下循环50次后容量保持率仍然为98%.     

含石墨烯纳米带苯并噻二唑衍生物的非线性光学性质理论研究

以苯并噻二唑分子为母体,用石墨烯纳米带增长共轭π桥,设计了五个系列的衍生物。研究了共轭1T桥的不同增长方式、长度和不同形状对分子的电子结构及非线性光学性质的影响．研究结果表明：部分目标分子的非线性极化率的常用对数与共轭链长存在一定的线性定量关系;共轭链长对含苯并噻二唑直线型共轭竹桥的分子的极化率比D—GNR—A分子和角型共轭π桥的分子的极化率影响程度大;部分目标分子的一阶极化率α与△E-1、二阶极化率β与α·△E-1、三阶极化率γ与α·AE吨和与β·AEq都有较好的相关性．     

具有高水热稳定性有机-无机杂化中孔硅基材料的合成

以Y型沸石前驱体和不同的有机硅氧烷为硅源,合成了多种具有高水热稳定性的有机官能化中孔硅基材料,这些材料在100℃纯水中处理150 h后,能同时保持中孔结构和孔道表面上有机组分的稳定.Y型沸石前驱体可用廉价的反应物制备,提供了一条制备具有高水热稳定性有机官能化中孔硅基材料的低成本合成路线.     

金属骨架有机多孔碳的制备及其在锂空气电池中的应用

以苯二甲酸-锌配位化合物(MOF-5)为原料合成金属骨架有机多孔碳MOF-PC,并首次应用于锂空气电池.采用XRD、SEM、TEM、氮气脱吸附和恒流充放电测试研究了MOF-PC的物理及电化学性能.结果表明,样品MOF-PC为无定型碳,比表面积为654m2g-1.以MOF-PC为空气电极的锂空气电池在0.1mA cm-2电流密度下放电比容量高达3 183mA h g-1,比传统碳材料Super P在相同电流密度下的放电比容量高90%.     

铂-铅电化学共沉积/溶铅法制备纳米铂修饰玻璃碳电极及其对C1小分子的电催化氧化

采用铂-铅电化学共沉积/溶铅法制备了纳米铂修饰玻璃碳电极,并用于电催化氧化C1有机小分子(甲醇、甲醛和甲酸).结果表明,该法所制铂修饰电极的电催化氧化活性比常规单组分电沉积法所制的铂电极提高了约60%.     

锂含量对富锂正极材料Li1+x\[Ni0.5Co0.2Mn0.3\]1-xO2 （x= 0.091，0.115，0.138）结构、形貌及电化学性能的影响

通过共沉淀方法制备了不同锂含量的球形富锂正极材料Li1+x[Ni0.5Co0.2 Mn0.3]1-xO2(x=0.091,0.115,0.138).采用XRD、SEM和电池充放电测试仪研究了不同锂含量对于球形富锂正极材料结构、形貌及电化学性能的影响.结果表明:增加锂含量不会改变富锂正极材料Li1+x[Ni0.5Co0.2Mn0.3]1-xO2的晶体结构,但是随着锂含量的增加,球形粒子中一次粒子粒径逐渐增大.当x=0.115时,球形Li1.115 [Ni0.5Co0.2Mn0.3]0.885O2粒子的一次粒子大小适中,并且材料具有最佳的电化学性能.在2.0～4.8 V范围内,0.1C倍率对材料进行活化,放电比容量高达230 mAhg-1.在2.0～4.6 V范围内,0.2C循环50次后容量的保持率为84％.0.2 C,1C,2C不同倍率下的放电容量分别为209.3mAhg-1,156.1 mAhg-1和113.0mAhg-1.     

大容量锰酸锂动力电池的研制

用尖晶石型LiMn2O4材料做正极活性物质,石墨做负极材料,成功研制额定容量为20 Ah 的4860110型锂离子动力电池.重点讨论了大容量动力型20 Ah锂离子电池的产品设计、质量监控、制造工艺过程和性能检测.特别是研究了电池的功率特性及储存性能.试验表明,大容量4860110型电池1.5 C倍率的放电比功率达140 W/kg,比能量达91.5 Wh/kg,以0.3 C(6 A)循环180次后容量保持率约为91.6%.     

二氧乙酸、三乙醇胺与镍(Ⅱ)的三元混配配合物[Ni(C6H15O3N)2]·(p-BDOA)的合成与晶体结构

合成了一个新的对苯二氧乙酸镍配合物[Ni(C6H15O3N)2]·(p-BDOA)(C6H15O3N=三乙醇胺、p-BDOA2-=对苯二氧乙酸二价阴离子),并对其进行了元素分析和单晶X射线的表征.配合物晶体属单斜晶系,空间群为P 21/n,晶胞参数为a=1.1120(2)nm,b=1.0429(2)nm,c=1.1366(2)nm,β=95.03(3)°.V=1.3130(4)nm3,Z=2,最终R=0.0631,ωR=0.1872.配阳离子中镍原子与2个三乙醇胺分子中的4个氧原子和2个氮原子配位,且形成了八面体配位构型,阴离子为游离的对苯二氧乙酸根,通过分子间氢键作用构筑了超分子网络.