李银祥毕业论文-终稿

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1、m饥»'f站tZ毕业论文学生姓名李银祥学号180901018院（系）化学化工学院专业化学题目含氮杂环电子给体D-71-A型光敏染料的分子设计指导教师阚玉和教授/博士（姓名）（专业技术职称/学位）m~（专业技术职称/学位）2013年5月毕业论文独创性声明本人郑重声明：本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。本论文除引文外所有实验、数据和有关材料均是真实的。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文屮作了明确的说明并表示了谢意。作者

2、签名：日期：摘要:采用密度泛函理论(DFT)方法计算了D5、D9和屮氮前［3,4,5・ab］异町陈染料分子INI(1-9)及其吸附到半导体TiO2后分子的几何和电子结构.在全优化几何构型的基础上,采用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法研究了染料的电子吸收光谱特征和电荷转移态木质,并计算了INI系列染料分子的基态和激发态光物理性质与热力学参数.结果表明，共馳链连接位点不同不仅能改变分子的前线轨道能级，而且明显改变了染料的电子吸收光谱性质(垂直跃迁能和振了强度)，进而影响到了染料分了的光物理性质，并且最终影响到DSSCs的能量转换效率.

3、亲核福井反应函数计算表明在INI的二位亲核性最人。关键词：中氮苗⑶4,5・ab］异U引味染料敏化太阳能电池，电子吸收光谱，密度泛函理论;Abstract：ThegeometricandelectronicpropertiesofD5,D9andIndolizino[3,4,5・ab]isoindole-baseddyesbeforeandafterbindingtotitaniumdioxide(TiC)2)・UV-Visspectrumpropertiesandelectronstateswereinvestigatedbytime

4、-dependentdensityfunctionaltheory(TD-DFT)onthebasisofthegroundstategeometry.AndthecalculationswerecarriedouttogaininsightsintothephotophysicalpropertiesandtheparametersofelectroninjectionandtransferforthegroundandexcitedstatesofINIs.Theresultsindicatethatthedifferentpos

5、itionsofconjugatedchainconnectedtotheINInotmerelyimprovetheenergylevelbutalsoenhancetheabsorptionspectrumproperties,i.e.，transitionenergiesandoscillatorstrength.ThecalculationofelectrophilicFukuiindexcalculationrevealsthatthe2-positionhasthelargestnucleophilicability.Ke

6、ywords：Indolizino[3,4,5-abJisoindole;,DSSCs,electronicabsorptionspectrum,densityfunctionaltheory目录1前言32计算方法43结果与讨论43.1几何构型43.2可见吸收光谱53.3激子结合能(Eb)103.4电子注入驱动力(AG/A7£cr)和光捕获效率(IHQct)H3.5Fukui亲核反应指数13结论14参考文献15致谢171前言近年来，化石燃料消耗的增长以及环境污染引起了人们对绿色能源的广泛关注和深入研究.太阳能作为一种取之不尽、用之不竭

7、的可再生能源，具有清洁无害、利用成本低廉、可直接开发和利用且不受地理条件限制等诸多优点，受到了科学家们的关注.1991年瑞士洛桑高工的Gratzel研究小组采用高比表面积的纳米多孔TiCh膜电极，以金属钉多毗噪配合物做敏化染料并选用13・/1■氧化还原电对的电解质溶液，首次研制出结构简单、易于制造及生产成本低等突出优点的新型太阳能电池■染料敏化太阳能电池(DSSCs),其能量转化效率高达7.1%1.虽然H前DSSCs电池的最髙转换效率约在12.3%左右彳，但相对无机硅材料述是比较低，因此提高能量转换效率成为当前研究的焦点。在光敏剂中，

8、钉化合物(如N3和N719)的光电转化效率达到了10%.尽管如此，科学家们把兴趣更多的转移到纯有机染料敏化剂，因为它们具有较高的摩尔吸光系数、制备简单经济且环保低污染P大量不含金属的有机染料作为染料敏化剂陆续被研究，如香