双(二苯基膦戊烷)富勒烯合铂配合物的合成及光电性能.pdf

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1、第28卷第3期应用化学V01．28Iss．32011年3月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYMar．201l双(二苯基膦戊烷)富勒烯合铂配合物的合成及光电性能杨绳岩吴振奕(巢湖学院化学与材料科学系巢湖238000；厦门大学化学系厦门361005)摘要采用配体取代法合成了以双二苯基膦戊烷(dpppe)及C为配体、Pt为中心金属的cPt(dpppe)新型富勒烯膦金属配合物。运用质谱、元素分析、紫外一可见吸收光谱、红外吸收光谱和光电子能谱等测试技术对产物进行了表征，同时采用循环伏安

2、法对目标产物进行氧化还原性能研究。结果表明，C与金属R配位后还原电位发生负移。结合电子光谱数据确定了目标产物的能级结构，其最高占有轨道和最低非占轨道能级分别为5．635和3．815eV。还考察了目标产物在光化学电池中的光伏效应，测试结果表明，在BQ／HQ介质溶液中镀层厚度为1～2Ixm时，具有较好的光电转换性能，光生电压值最高达358mV。关键词富勒烯，双二苯基膦戊烷，金属配合物，光伏效应中图分类号：O614．8；O613．7；0641．4文献标识码：A文章编号：1000-0518(2011)03-027

3、2-06DOl：10．3724／SP．J．1095．2011．00380富勒烯因具有独特的空间及电子结构，使其及衍生物具有特殊的物理化学性质，如超导性、磁性剖和非线性光学性质Ⅲ4等，这引起人们极大的关注驯，尤其是在光伏电池¨⋯、超导⋯、光电子器件¨、有机铁磁体引、半导体和建构纳米材料等方面的应用研究已成为热点。通过对C∞进行芳香基团的修饰，可调整分子长度，从而使其能够有效进行组装，进而提高了异质结电池的性能，光电转化效率达到1．5％[16]。Nakanishi等¨利用1，3．偶极环加成的方法在c∞分子上修

4、饰了多烷氧基苯基基团，得到含有C∞的介晶材料，其电荷迁移率为3×10cm／(V·S)，这种物质具有优良的电化学和光电子性质。而C∞的二萘嵌苯衍生物具有很强的光捕捉能力，在光伏电池方面具有潜在的应用¨。尽管目前富勒烯衍生物作为光电功能材料的研究已经取得了许多重大突破，但在新型富勒烯材料的设计与合成上还需要做许多更深入的研究工作。而基于各种功能基团对富勒烯的化学修饰仍然是研究的重点、难点和热点之一。富勒烯具有较大的电子亲和势(2．75eV)19]，但其溶解度较小，通过对富勒烯进行化学修饰，可增大其在有机溶剂中

5、溶解度，与光敏活性的物质形成异质结后，能有效夺取激子中的电子，从而将大大提高光伏电池的性能。本文以双二苯基膦戊烷(dpppe)及C。为配体，Pt为中心金属，合成出双齿膦富勒烯合铂配合物C∞Pt(dpppe)，采用质谱、元素分析、红外光谱、紫外可见光谱、循环伏安法及光电子能谱等测试技术对产物进行表征，同时对产物的氧化还原性能和光伏效应进行了研究。1实验部分1．1仪器和试剂LCQDECAXP型电喷雾质谱(ESI．MS)仪(美国ThermoFF—innigan公司)；Erba一1110型元素分析仪(意大利Car

6、bo公司)；AvatarFT．IR360型傅里叶变换红外光谱仪(美国Nicolet公司)；岛津UV-2501型紫外可见分光光度计(香港兴万电子仪器有限公司)；2000ScanningESCAMicroprobe型能谱仪(美国QuantumDesign公司)；XHD—II型恒电位仪(南京桑力电子设备厂)；LYZ-240型函数记录仪。双二苯基膦戊烷(dpppe，纯度t>99％)；四氯铂酸钾、二甲亚砜(DMSO)、水合肼、正己烷、乙腈、二氯甲烷、氯化钾和甲苯均为分析纯试剂；高纯N：气；c∞(99％，武汉大学三维

7、碳簇材料有限公司)；中性氧化铝(柱层析用，48～75m)。2010-06-29收稿，2010-09．15修回巢湖学院院级项目(XLY-201009)资助通讯联系人：杨绳岩，助教；E-mail：yangshengyan19822005@126．com；研究方向：配位化学第3期杨绳岩等：双(二苯基膦戊烷)富勒烯合铂配合物的合成及光电性能2731．2C砷Pt(dpppe)配合物的合成参考文献[20]方法合成Pt(dpppe)配合物，反应方程式如下：2K2PtC14+4dpppe+5NH2一NH2·H202Pt(

8、dpppe)2+N2+4NH2-NH2·HCI+4KC1+5H20(1)在100mL三颈瓶中加入0．25gdpppe固体粉末和0．1g的KPtCI，用N气吹洗3次。在N气气氛下，加入1mLDMSO溶液，充分搅拌，油浴加热至140℃，溶液变成清澈浅黄色。将0．10mL质量分数50％的水合肼慢慢滴加到上述溶液中，10min内滴完，滴加过程溶液变为黄色粘稠状。冷却后，加入10mL甲苯，将混合液移到分液漏斗，用除氧蒸馏水萃取4～5次，