基于二苯胺-氮杂蒽的聚合物染料的制备及在染料敏化太阳能电池中的应用_2

文档序号:9501190阅读:来源:国知局
法参见文献: (TanHaijun.Et.al. ,SynthsisandCharacterizationofConjugatedpolymerswith Main-chainDonorsandPendentp-AcceptorforDye-SensitizedSolarCells.RSC Adv.,2013, 3, 16612 - 16618)。
[0027] 将上述制备好的光阳极在500°C热处理30分钟,待自然冷却至80°C后放入聚合物 染料溶液巧X10 4mol/L四氨巧喃)中,敏化12小时;敏化后用乙腊清洗并吹干待用。
[0028] (3)在预处理过的FT0导电玻璃基板上锻上Pt做对电极;将敏化好的光阳极向上 放置于热压机上,在Ti〇2薄膜周围套30μm厚的Surlyn环,盖上对电极,然后在100°C热封 2分钟;在对电极的小孔上滴1滴电解质,使用隔膜累抽真空使的两电极之间没有气泡后, 将其密封,制得染料敏化太阳能电池。
[0029] 本发明提供的聚合物染料合成过程简单,成本低廉,易于分离提纯,聚合物分子设 计剪裁容易;聚合物染料的摩尔吸光系数W及热稳定性较小分子染料好;本发明将运类聚 合物染料应用到染料敏化太阳能电池中得到了光电功率转换效率5. 6%,进一步论证了聚 合物在染料敏化太阳能电池领域的研究应用前景。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明二苯胺-氮杂蔥类单体的合成路线。
[0031] 图2为本发明基于二苯胺-氮杂蔥的聚合物染料的合成路线。
[0032] 图3为本发明实施例基于二苯胺-氮杂蔥的聚合物染料(PDPAPT幻的紫外可见光 谱图。 阳03引图4为本发明实施例基于二苯胺-氮杂蔥的聚合物染料仰PAPT幻的光电流-电 压谱(I-V曲线)。
[0034] 图5为本发明实施例基于二苯胺-氮杂蔥的聚合物染料(PDPAPT幻敏化太阳能电 池的结构示意图。 W35] 图中标记:1-透明基底;2-光捕获层;3-电解质;4-对电极;5-半导体纳米二氧 化铁层;6-染料层;7-Su;rlyn环。
【具体实施方式】
[0036] 实施例:
[0037] 当通式1所述的基于二苯胺-氮杂蔥的聚合物染料仰PAPT幻中氮杂蔥为吩嚷 嗦,〇2也为吩嚷嗦,η单元为嚷吩,A为氯基丙締酸时,基于二苯胺-氮杂蔥的聚合物染料 (PDPAPTZ)的结构如下:
[0038]
[0039] 一、基于二苯胺-氮杂蔥的聚合物染料(PDPAPT幻的合成 柳4〇] (1) 3-漠-吩嚷嗦的合成
[0041] 将2. 95gN-异辛基吩嚷嗦嗦溶于20血无水四氨巧喃灯Η巧中;揽拌溶解,然后缓 慢滴加到20mL含1. 78gΝ-漠代班巧酷亚胺(ΝΒ巧的无水四氨巧喃灯Η巧溶液中,1小时滴 完,冰水浴反应至完全,旋干溶剂,粗产物用柱色谱分离纯化(石油酸),得淡黄色油状物即 3-漠-吩嚷嗦,产率:3. 24g,86. 6 %。氨谱为古NMR(CDC13, 400MHz),灯MS,ppm) : 6. 87-6. 84 (m, 1H),6. 80-6. 76(t,1H),6. 74-6. 73 (m, 1H),6. 62-6. 59(d,甜),6. 52-6. 50(d,1H),6. 35-6 .33(d,IH), 1.83-1. 81 (m,IH), 1.45-1. 25 (m,lOH),0.92-0. 86 (m,6H).GC-MS:m/z=373. 1.
[0042] (2) 3- (4-醒基嚷吩)-吩嚷嗦的合成
[0043] 将3. 24g3-漠代吩嚷嗦和1. 5g5-醒基嚷吩-2-棚酸溶于50血无水四氨巧喃 灯HF)中,然后加入2.6g无水硫酸钟和0.lOgPd(P化3)4,氮气保护条件下,70°C回流24小 时。冷却,旋干,二氯甲烧溶解,水洗3次,合并有机相,无水硫酸钢干燥,过滤旋干,粗产物 用柱色谱分离(分析纯二氯甲烧:分析纯石油酸的体积比为1:4)得澄色固体即3-(4-醒基 嚷吩)-吩嚷嗦,产率:1. 2g(33.8% )。氨谱为电NMR(CDCI3, 400MHz),灯MS,ppm) : 9. 84 (S, 1H),7. 69-7.68(m, 1H),7. 23-7. 21 (m, 1H),7. 13-7. 10 (m, 1H),6.91-6.88(m, 1H),6.80-6. 77 (m,IH),6. 65 (m,IH),6. 53-6. 51 (d,IH),6. 40-6. 38 (d,IH),1. 91-1.88(m,IH),1. 55-1. 29(m ,lOH),0. 95-0. 87 (m,6H).GC-MS:m/z= 405. 5
[0044] (3) 7-漠-3- (4-醒基嚷吩)-吩嚷嗦的合成
[0045] 将Ig3- (4-醒基嚷吩)-吩嚷嗦溶于20血无水THF溶液,然后缓慢滴加20血含 0.44gN-漠代班巧酷亚胺(NB巧的无水THF溶液,1小时滴完,冰水浴反应至完全,旋干溶 剂,二氯甲烧溶液溶解,水洗3次,有机层用无水硫酸儀干燥,过滤,旋干,粗产物用柱色谱 分离纯化(分析纯二氯甲烧:分析纯石油酸体积比为1:4)得黄色固体即7-漠-3-(4-醒 基嚷吩)-吩嚷嗦,产率:0.582g,48.9%。氨谱为古NMR(CDCl3,400MHz),灯MS,ppm):9.8 6 (s,IH),7. 71-7. 70 (d,IH),7. 47-7. 42 (m, 2H),7. 29-7. 26 (m, 3H), 6. 89-6. 87 (d,IH), 6. 75 -6. 72 (d,IH),1. 91-1. 88 (m,IH),1. 45-1. 33 (m, 4H),1. 28-1. 25 (m, 6H),0. 88-0. 85 (m, 6H). GC-MS:m/z= 485. 1
[0046] (4) 7-二苯胺-3- (4-醒基嚷吩)-吩嚷嗦的合成 W47]将2. 36g步骤(3)所得7-漠-3- (4-醒基嚷吩)-吩嚷嗦和1.Og二苯胺溶于30血 甲苯溶液中,然后加入0. 050gPd(0Ac)2、0. 41gt-BuOK和0. 4血分析纯P(t-Bu)3,氣气保 护,反应过夜,冷却,然后用乙酸乙醋萃取,有机层用饱和化Cl溶液洗3次,有机层用无水硫 酸儀干燥,过滤,旋干,粗产物用柱色谱分离纯化(分析纯石油酸:分析纯乙酸乙醋体积比 为10:1)得澄黄色固体即7-二苯胺-3-(4-醒基嚷吩)-吩嚷嗦,产率:1.45g巧2% )。氨 谱为电NMR(CDCl3, 400MHz),灯MS,卵m) :δ= 9. 61 (S, 1H),7. 6-7. 55 化 1H),7. 13-7. 06(d, IH),7. 01-6. 93(m, 4H),6. 88-6. 82(m,2H),6. 62-6. 55(m,2H),6. 46-6. 45(m, 4H),6. 14(s,IH ),5.96-5.88(d,2H),2.61(m,IH),0.96-1.52(m,14H).GC-MS:m/z= 558.l〇 W48] 巧)7- (4, 4' -二漠-二苯胺)-3- (4-醒基嚷吩)-吩嚷嗦的合成 W例将2. 23g步骤(4)所得7-二苯胺-3- (4-醒基嚷吩)-吩嚷嗦溶于100血无水四 氨巧喃灯HF)中,避光、0°C条件下滴加20血含1.4gN-漠代班巧酷亚胺(NB巧的无水四 氨巧喃灯Η巧溶液,1小时滴完,反应1小时,移至室溫反应12小时,水巧灭反应,旋干溶 剂,用100血分析纯CH2CI2溶解,有几层用无水MgSO 4干燥,旋干,柱色谱纯化(PE/CH2〇2= 4/1-2/1,乂八)得黄色粉末即7-(4,4'-二漠-二苯胺)-3-(4-醒基嚷吩)-吩嚷嗦,产率: 1.93g,89. 4%。氨谱为电NMR(CDCl3,400MHz,卵m):δ=9. 88(s,lH),7. 88-7. 75(d,lH),7 .33-7. 26 (d,IH),7. 18-7. 13 (m, 4H),6. 98-6.88(m, 2H),6.66-6. 55 (m, 4H),6. 24 (s,IH),6. 0 2-5. 93 (d, 2H),2. 61(m,IH), 0. 96-1. 52 (m, 14H).GC-MS:m/z= 716. 3. W加](6)将0. 716g步骤(5)所得7- (4, 4'-二漠-二苯胺)-3- (4-醒基嚷吩)-吩嚷嗦、 0. 549g吩嚷嗦二棚酸醋和0.IgPd(pph3)4加入到10血无水甲苯中,加入3血浓度为2mol/ L
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1