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十二胺对碳微球的功能化修饰
  • ISSN号:1001-9731
  • 期刊名称:《功能材料》
  • 时间:0
  • 分类:TQ127.1[化学工程—无机化工]
  • 作者机构:[1]太原理工大学新材料界面与工程教育部重点实验室,山西太原030024, [2]太原理工大学化学化工学院,山西太原030024, [3]太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024, [4]太原理工大学新材料工程技术研究中心,山西太原030024
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51152001,21176169,20971094);长江学者与创新团队发展计划资助项目(IRT0972);国家国际科技合作专项资助项目(2012DFR50460);国家教育部博士点基金资助项目(20101402110007);山西省科技创新重点团队资助项目(2012041011);山西省回国留学人员科研资助项目(2012-038)
中文摘要:

碳微球(CMSs)是一种良好的光伏电池受体材料,为了提高CMSs在有机溶剂中的分散性、与给体材料的相容性以及最低未占有分子轨道能级,系统考察了十二胺对CMSs的修饰效果。首先采用体积比为1∶3的浓硝酸和浓硫酸对CMSs进行氧化处理,使其表面引入含氧官能团;然后在缩合剂N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC)的作用下,用十二胺修饰CMSs,制备胺化CMSs。在胺化过程中考察了缩合剂DCC用量、反应时间和反应温度对胺化效果的影响。采用场发射扫描电子显微镜、红外光谱仪和热重分析仪对各阶段产物的形貌和结构进行了表征,并用电化学循环伏安法对最终产物进行了分析。结果表明,对于0.2g氧化CMSs,0.4gDCC,16.0g十二胺,温度70℃,反应时间24h时,所得胺化CMSs粒径均匀,并且胺化CMSs在氯仿中的分散稳定性明显提高,可增加其加工性能和与给体材料的相容性,为制备聚合物太阳能电池奠定了基础。

英文摘要:

Carbon microspheres (CMSs) were considered as a promising acceptor materials in photovoltaic cells. In order to improve the dispersion of CMSs in organic solvents, their compatibility with donor materials and the lowest unoccupied molecular orbital energy level, we systematically investigated functional modification of CMSs by dodecylamine. The CMSs were oxidized by a mixture of concentrated sulfuric acid and nitric acid (ratio of 1 " 3 by volume) in order to improve their surface activity. Then, the oxidized CMSs reacted with do- decylamine to prepare aminated CMSs with N, N'-dicyclohexyl carbodiimide (DCC) as condensation agent. The influences of DCC dosage, reaction time and temperature were explored. The morphology and structure of the products were characterized by field emission scanning electron microscopy, thermogravimetry and Fourier transformation infrared spectrometry. The results show that the preferable DCC dosage, amination time and temperature were 0.4g, 24h, 70~C for 0.2g of oxidized CMSs, respectively. The surface-aminated CMSs had good dispersion in chloroform, which favors their processability and compatibility with matrix donor material. The results of cyclic voltammetry indicate that the energy levels of aminated CMSs were matchable with the most commonly used electron-donor. The composites from the aminated CMSs would lay the foundation for preparation of polymer solar cells.

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期刊信息
  • 《功能材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:重庆材料研究院
  • 主办单位:重庆材料研究院
  • 主编:黄伯云
  • 地址:重庆北碚区蔡家工业园嘉德大道8号
  • 邮编:400707
  • 邮箱:gnclwb@126.com
  • 电话:023-68264739
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9731
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1099/TH
  • 邮发代号:78-6
  • 获奖情况:
  • 2008、2011年连续获中国精品科技期刊,2010获重庆市双十佳期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30166