系列Co-M(M=Zn、Cd、Co)配合物的光伏性能

【摘要】：采用水热合成方法，重点以Co(II)、Cu(II)为中心金属，以羧酸类有机物和氮杂环有机物为配体，合成出了11个配合物。其中5个Co(II)、一个Ni(II)和一个V(IV)配合物由本人合成并解析。为了更好比较配合物的光伏性能，将三个Cu(II)配合物、一个Cd(II)配合物引入本论文(配合物(4)~(6)属第四章内容、配合物(11)属第五章内容)。这四个配合物均由本组人合成并解析，且写入了本人已发表的论文。经X-ray单晶衍射确定了11种配合物的晶体结构，采用红外光谱(IR)、紫外-可见-近红外吸收光谱(UV-Vis-NIR)及表面光电压光谱(SPS)，表征了各个配合物的光物理性质，并将配合物的UV-Vis-NIR吸收光谱和SPS分析数据进行关联，同时对比了配合物的光伏性能。配合物的分子式如下： (1)[CoZn(L)2(H2O)4]n(7) Co(2,5-pdc)(H2O)2 (2)[CoCd(L)2(H2O)4]n(8) Co(H2O)6·(SO4)2·(C4H12N2) (3)[Co(aip)(H2O)·H2O]n(9) Ni(2,6-pdc)(C4H4N3) (4)[Cu2(C8H7O2)4(C2H5OH)2](10) VO(acac)2(C6H4N3) (5)[Cu(pzc)2]·4H2O (11)[Cd2(2,5-pdc)2(H2O)4]n (6)[Cu(bpdc)(Imh)2(H2O)]·2H2O (H2L=2-(1-吡唑基)-丁二酸，H2aip=5-氨基间苯二甲酸，C8H7O2=对甲基苯甲酸，C2H5OH=乙醇，H2pzc=吡嗪-2-甲酸，H2bpdc=2,2’-联吡啶-4,4’-二甲酸，Imh=咪唑，2,5-H2pdc=2,5-吡啶二羧酸，2,6-H2pdc=2,6-吡啶二羧酸，C4H10N2=哌嗪，VO(acac)2=乙酰丙酮氧钒，C4H4N3=2-氨基嘧啶，C6H4N3=苯并三氮唑) 结构分析表明，配合物(1)、(2)为由配体L2-桥联的杂核Co-M(M=Zn、Cd)同构配聚物。配合物(3)为依靠配体aip2-连接的同核Co配聚物。配合物(4)~(10)为依靠氢键连接的超分子配合物。配合物(11)为依靠2,5-吡啶二羧酸根连接的双核Cd(II)配聚物。 通过对比11个配合物的SPS和UV-Vis-NIR吸收光谱得出： 1、配合物SPS中响应带的位置和UV-Vis-NIR吸收光谱中吸收峰的位置具有对应关系。 2、分别对比Co-M(M=Zn、Cd、Co)配聚物(1)~(3)及Co配合物(7)和Cd配合物(11)的SPS表明，引入d10电子构型金属离子，会拓宽荷迁移跃迁引起的响应带。 3、分别对比Co配聚物(1)和(2)及系列Cu配合物(4)~(6)的SPS表明，中心金属所处微环境对称性下降，d→d*跃迁响应带会发生加宽和分裂。 4、对比维数不同的Cu(II)配合物(4)~(6)的SPS表明，维数越高响应带越强。 【关键词】：Co(II)配合物 结构 光伏性能
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O641.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 引言8-29
• 1.1 以 Co 为中心的配合物的研究意义8
• 1.2 以 Co 为中心的配合物的研究现状8-25
• 1.2.1 含不同类型配体的 Co 配合物的研究现状10-17
• 1.2.1.1 以有机羧酸为配体的 Co 配合物10-12
• 1.2.1.2 以 Schiff 碱为配体的 Co 配合物12-14
• 1.2.1.3 含氮杂环类有机物为配体的 Co 配合物14-17
• 1.2.2 以 Co-Co 为中心的同多核配合物17-21
• 1.2.2.1 同价态多核 Co-Co 配合物17-18
• 1.2.2.2 混合价态多核 Co-Co 配合物18-21
• 1.2.3 以 Co-M 为中心的杂核配合物21-25
• 1.2.3.1 Co-3d 杂核配合物21-24
• 1.2.3.2 Co-4f 杂核配合物24-25
• 1.3 含 Co 配合物的光电性能研究25-26
• 1.4 表面光电压谱26-27
• 1.5 选题目的、依据及意义27-29
• 第2章 实验部分29-38
• 2.1 所用试剂与仪器29
• 2.1.1 所用试剂29
• 2.1.2 所用仪器29
• 2.2 配合物的合成29-32
• 2.2.1 配聚物[CoZn(L)_2(H_2O)4]_n(1)的合成29-30
• 2.2.2 配聚物[CoCd(L)_2(H_2O)4]_n(2)的合成30
• 2.2.3 配聚物 [Co(aip)(H_2O)·H_2O]_n(3)的合成30
• 2.2.4 配合物 Co(2, 5-pdc)(H_2O)_2(7)的合成30
• 2.2.5 配合物 Co(H_2O)6·(SO4)_2·(C_4H_(12)N_2) (8)的合成30-31
• 2.2.6 配合物 Ni(2, 6-pdc)(C_4H_4N_3) (9)的合成31
• 2.2.7 配合物 VO(acac)_2(C_6H_4N_3) (10)的合成31-32
• 2.3 晶体结构的测定32-35
• 2.4 红外光谱的分析测定与指认35-37
• 2.5 表面光电压谱的测定37-38
• 第3章 Co-M 杂核配聚物的晶体结构及表面光电性能分析38-56
• 3.1 配聚物(1)~(3)的结构描述38-50
• 3.1.1 配聚物[CoZn(L)_2(H_2O)4]_n(1)的晶体结构描述38-42
• 3.1.2 配聚物[CoCd(L)_2(H_2O)4]_n(2)的晶体结构描述42-45
• 3.1.3 配聚物[Co(aip)(H_2O)·H_2O]_n(3)的晶体结构描述45-50
• 3.2 配聚物(1)~(3)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比50-56
• 3.2.1 配聚物[CoZn(L)_2(H_2O)4]_n(1)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比50-51
• 3.2.2 配聚物[CoCd(L)_2(H_2O)4]_n(2)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比51-52
• 3.2.3 配聚物[Co(aip)(H_2O)·H_2O]_n(3)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比52-54
• 3.2.4 配聚物(1)~(3)的 SPS 对比54-56
• 第4章 含 Cu 配合物的晶体结构及表面光电性能分析56-65
• 4.1 配合物(4)~(6)的结构描述56-60
• 4.1.1 配合物[Cu_2(C_8H_7O_2)_4(C_2H_5OH)_2] (4)的晶体结构描述56-57
• 4.1.2 配合物[Cu(pzc)_2]·4H_2O (5)的晶体结构描述57-58
• 4.1.3 配合物[Cu(bpdc)(Imh)_2(H_2O)]·2H_2O(6)的晶体结构描述58-60
• 4.2 配合物(4)~(6)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比60-65
• 4.2.1 配合物[Cu_2(C_8H_7O_2)4(C_2H_5OH)_2] (4)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比60-61
• 4.2.2 配合物[Cu(pzc)_2]·4H_2O (5)的 SPS 及 UV-Vis-NIR 的分析及讨论61-62
• 4.2.3 配合物[Cu(bpdc)(Imh)_2(H_2O)]·2H_2O(6)的 SPS 及 UV-Vis-NIR 的分析及讨论62-64
• 4.2.4 配合物(4)~(6)的 SPS 对比64-65
• 第5章 含 Ni、V、Cd、Co 配合物的晶体结构及表面光电性能分析65-83
• 5.1 配合物(7)~(11)的结构描述65-76
• 5.1.1 配合物 Co(2, 5pdc)·2H_2O (7)的晶体结构描述65-67
• 5.1.2 配合物 Co(H_2O)6·(SO4)_2·(C_4H_(12)N_2) (8)的结构描述67-69
• 5.1.3 配合物 Ni(2, 6-pdc)(C_4H_4N_3) (9)的晶体结构描述69-71
• 5.1.4 配合物 VO(acac)_2(C_6H_4N_3) (10)的结构描述71-73
• 5.1.5 配合物[Cd_2(2, 5-pdc)_2(H_2O)4]_n(11)的结构描述73-76
• 5.2 配合物(7)~(11)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比76-83
• 5.2.1 配合物 Co(2, 5-pdc)(H_2O)_4·2H_2O(7)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比76-77
• 5.2.2 配合物 Co(H_2O)6·(SO4)_2·(C_4H_(12)N_2) (8)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比77-78
• 5.2.3 配合物 Ni(2, 6-pdc)(C_4H_4N_3) (9)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比78-79
• 5.2.4 配合物 VO(acac)_2(C_6H_4N_3) (10)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比79-80
• 5.2.5 配合物[Cd_2(2, 5-pdc)_2(H_2O)_4]_n(11)的 SPS、UV-Vis-NIR 吸收光谱指认及对比80-81
• 5.2.6 配合物(7)、(8)、(11)的 SPS 对比81-83
• 第6章 结论83-84
• 参考文献84-90
• 附录90-92
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况92-93
• 致谢93

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