电子给体或受体在一维方向上的有序密堆积以及纳米尺寸的相分离是实现高效率有机薄膜太阳能电池和高性能感光器件的有效手段,但是在同一个体系中往往很难同时获得电子给体和C60的一维紧密堆积以及小尺寸的相分离。本课题旨在在小分子有机凝胶相中实现电子给体和C60的一维紧密堆积和分子水平上的相分离。首先利用分子间的多重氢键使含富电子的共轭芳香基团的氨基酸类凝胶剂在凝胶相中形成一维的纳米自组装体,然后在端基分子间氢键的诱导下使C60衍生物形成一维的紧密堆积。在湿凝胶中,通过各种光谱研究这些复合一维纳米纤维中的光致电子转移特性;通过测试光电转换效率,研究由复合纳米纤维构建的干凝胶薄膜的光敏感性;获得具有不同光谱响应范围以及光电转换效率高的凝胶薄膜。该项目不仅扩宽了小分子有机凝胶的研究领域,而且为有机凝胶在光敏感器件、光伏特电池以及电子成像等领域的应用打下基础。
gelator;photo-current;fullerene;hydrogen bond;
本项目旨在构建具有光致电子转移特性的复合凝胶体系。首先利用传统的有机合成手段合成出具有不同吸收波长的小分子凝胶剂,研究它们在有机溶剂中的自组装和电化学性质;其次合成出具有不同官能团的富勒烯衍生物,研究其在溶剂中的溶解性质及其电化学性质;最后利用分子间的弱作用使凝胶剂与富勒烯衍生物形成氢键复合物,研究其自组装性质,制备复合凝胶薄膜,测试光生电流。在本项目研究期间获得如下成果1.合成了含有羧基、吡啶和咪唑基的C60衍生物;2.合成了多个推拉电子结构的凝胶剂,结果显示强吸电子基团诱导长的吸收波长,具有长共轭长度的化合物也具有长的吸收波长;3.发现凝胶剂可以作为离子和气体传感器;4.构建了多了个具有电子转移氢键复合凝胶,发现凝胶薄膜可以在光照下产生电流。