摘要：设计合成了2个同分异构体小分子给体C2-C-F和C2-M-F,二者仅中间桥联三噻吩单元上烷基链的取代位置不同.研究结果表明,烷基链取代位置对其吸光性能和能级影响较小,但对与受体BTP-4F-12共混后的活性层形貌具有较大影响.其中,小分子给体C2-C-F与受体BTP-4F-12共混的薄膜获得了较好的形貌,光伏器件效率达到12.84%.研究结果表明,可以通过烷基取代的位置来精细调控活性层的形貌,为高效小分子给体的设计提供了有益的参考.

摘要：设计合成了3种可溶液加工的基于噻吩给体和2-吡喃-4-亚基丙二氰(PM)受体的新型Donor-Acceptor-Donor(D-A-D)型有机小分子TPT-N,TPT-S和TPT-D.研究了噻吩给体单元上烷基链的数目对分子的溶解性、光物理(吸收特性)、热稳定和光电性能的影响.结果表明,随着烷基链的增加,分子的溶解性增加,成膜性能提高;分子在溶液中的吸收光谱发生红移,薄膜的吸收谱带变窄,分子的最高占有分子轨道(HOMO)能级提高.以D-A-D型有机小分子为给体,富勒烯C60衍生物[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)为受体制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/D-A-D∶PCBM/LiF/Al的体异质结太阳能电池.研究结果表明,基于单烷基链的TPT-S的太阳能电池具有相对较高的能量转换效率.说明在D-A-D型有机小分子太阳能电池材料中,烷基链的数目是决定材料性能及器件性能的重要因素之一.

摘要：通过密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)和依时密度泛函理论(Time-Dependent Density Functional Theory,TD-DFT),研究了染料分子结构中烷基链对染料敏化太阳能电池短路电流(Jsc)和开路电压(Voc)的影响.通过计算孤立染料的激发态电子注入TiO2导带的驱动力(ΔGinject)和光捕获效率(LHE),分析了烷基链对Jsc的影响.引入一个简单的TiO2吸附模型来模拟染料与TiO2之间的相互作用,并计算了影响Voc的垂直偶极矩和激发态时TiO2上的电荷转移量.结果表明,Jsc和Voc随烷基链的增长而增大(从1增大到13),而Voc在链长为13时开始减小.计算结果和实验结果相吻合,表明该计算模型可有效运用于钌系染料的理论分析,并可为设计高性能染料提供参考.

摘要：本文将具有不同取代位点的二维共轭支链引入到PBDTDTBT类聚合物的苯并二噻吩单元上,设计和合成了三种骨架相同的二维共轭聚合物,即PBDTDTBT-p,PBDTDTBT-o和PBDTDTBT-m,并在此基础上探究了烷基链取代位点对共轭聚合物的光伏性质以及器件性能的影响.通过吸收光谱、循环伏安、热失重分析、X射线衍射、光伏测试以及理论计算等手段对比研究了三种聚合物光伏材料,结果表明由不同烷基链取代位点引起的分子空间位阻作用对三种聚合物的光物理性质、微观形貌以及光伏性能有着重要的影响.基于三种聚合物制备的光伏器件的开路电压可从0.67 V变化到0.90 V,其光伏效率也相应地从3.48%提高到5%以上.调节烷基链取代位点是一种简单有效制备高性能聚合物光伏材料的优化策略.

摘要：在SAPO-11分子筛溶胶体系中引入不同烷基链有机磷酸酯,合成系列SAPO-11分子筛,研究不同烷基链对SAPO-11分子筛物化性质及其催化正辛烷临氢异构化性能的影响。结果表明,与常规合成方法相比,加入烷基有机磷酸酯可以缩小SAPO-11分子筛粒径,提高分子筛的比表面积、孔容与酸量。随着有机磷酸酯烷基链长的增加,SAPO-11分子筛的粒径先减小后增大,而比表面积、孔容和酸量先增大后减小。加入十二烷基有机磷酸酯合成的SAPO-11-D分子筛具有最小的粒径、最大的比表面积、孔容和最高的酸量。正辛烷临氢异构化反应结果表明,Pt/H-SAPO-11-D催化剂比Pt/H-SAPO-11-N具有更优的异构化活性、更高的双甲基异构体选择性及更低的裂解产物选择性。

摘要：基于密度泛函理论,利用Gaussian09程序包,通过Opt+Freq优化结构,以B3LYP/6-311g基组对4-(trans-4-n-alkylcyclohexyl) isothiocyanatobenzenes (CHBT) 16种液晶分子在0.1—5.0 THz波段的吸收进行研究,提出了通过考察分子转动惯量和质量重心偏移对太赫兹吸收的影响方法.计算结果表明,随着分子烷基链上碳原子数目增加,分子的转动惯量和重心的偏移将对太赫兹波的吸收产生影响.在0.1—5.0 THz波段, 3—7个碳原子的分子吸收相对较强.以此为参照,减少和增加烷基链上的碳原子数目都会降低分子对太赫兹波的吸收.在0.3—3.0 THz范围内,将计算结果与10种有实验数据的分子进行了对比.结果发现,低频波段计算结果与实验测量相比存在差异,其中吸收峰位置的差异可能来源于氢键.比较吸收强度的相对大小值,发现实验测量与计算结果较为一致,表明吸收强度来源于偶极子振动、转动吸收,展现了计算模拟的积极意义.研究结果可对相关分子的设计与合成提供有用的建议.

摘要：苯并噻二唑衍生物具有对称的刚性结构、较好的分子平面性,且芳环结构有利于电子的离域,因此由其合成的聚合物一般都有较强的消光系数、较好的结晶性能以及较高的短路电流。本文设计合成了5,6-二氟-4,7-二[4-(2-辛基十二烷基)噻吩-2-乙基]苯并[c][1,2,5]噻唑(DBT-C_(10)C_(8))和5,6-二氟-4,7-二(4-十二烷基噻吩-2-乙基)苯并[c][1,2,5]-噻二唑(DBT-C_(12))分子,并研究了它们的电化学聚合行为及烷基链结构对其的影响。实验结果表明,长支链具有大的空间位阻会阻碍DBT-C_(10)C_(8)分子的电聚合,而具有长直链的DBT-C12分子能够电化学聚合制备出其聚合物PDBT-C_(12)。此外,氧化还原活性测试表明PDBT-C_(12)具有良好的电化学活性。

摘要：设计并合成了一类富含硫氮杂原子的有机共轭小分子。在低温下,利用噻吩锂化以及与对应的卤代烷烃反应,引入不同的烷基链,进一步溴代后,制备相应格式试剂并与另一反应物1,2,4,5-四((S)-2’-吡啶酮)苯反应,得到重要中间体,最后通过水合肼还原关环,得到目标化合物。利用上述高效、简单的制备方法,可以有效在共轭骨架外围引入不同烷基链,实现对目标化合物物理性质的调控。二氯甲烷溶液中的紫外–可见吸收光谱表征显示,该类分子在260~600 nm范围有三个最大吸收峰。