帶你了解葉綠素銅納鹽
人氣：547 發(fā)表時(shí)間：2022-11-22
葉綠素銅納鹽是一種深綠色粉末，由天然綠色植物組織制成，如蠶沙、三葉草、苜蓿、竹子等葉子為原料，用甲醇、乙醇、石油醚等有機(jī)溶劑提取，葉綠素中心的鎂離子被銅離子取代，同時(shí)被堿皂化，除去甲基和植醇基團(tuán)后形成的羧基成為二鈉鹽。因此，葉綠素銅納鹽是一種半合成色素，結(jié)構(gòu)和生成原理相似的葉綠素系列色素有葉綠素鐵鈉、葉綠素鋅鈉等。葉綠素銅納鹽如何應(yīng)用于光電轉(zhuǎn)換？下面我們來(lái)了解一下。
有機(jī)染料敏化寬禁帶半導(dǎo)體光電池的研制是90年開(kāi)始的，染料敏化光電化學(xué)基底模型的光電極包括一個(gè)具有寬帶隙和大表面積的多孔半導(dǎo)體，其上吸附有對(duì)可見(jiàn)光譜敏感的染料，由于超粒子膜(UPF)的大表面積和多孔性等特點(diǎn)，在UPF晶體電極上構(gòu)建有效光電化學(xué)基底的研究取得了快速進(jìn)展[，有研究者制備了SnO2超薄膜的光電化學(xué)基底模型，以葉綠素銅納鹽為敏化劑，以I-/I3-為氧化還原對(duì)，設(shè)計(jì)制作了三明治結(jié)構(gòu)的光電化學(xué)基底，并研究了其光電轉(zhuǎn)換機(jī)理，具體步驟是怎樣？
1.超細(xì)薄膜吸收有機(jī)染料。將過(guò)量糊狀葉綠素銅納鹽溶于無(wú)水乙醇中，過(guò)濾得到亮綠色溶液，將沉積有SnO2UPF的導(dǎo)電玻璃浸入該溶液中48小時(shí)，然后取出并干燥。
2.光電化學(xué)基底的制備。光電基板主要由光電極、電解質(zhì)層和集電器三部分組成，類似三明治結(jié)構(gòu)，光電電極是用DC氣體放電活化反應(yīng)蒸發(fā)沉積法在導(dǎo)電玻璃上鍍一層半導(dǎo)體UPF，并使UPF吸附光敏染料分子而制成的，電解液中含有氧化還原對(duì)，是光電極和集流體之間的橋梁，是電池電路中空穴轉(zhuǎn)移的途徑，它是集流體電解質(zhì)中失去的電子被氧化還原重新獲得電子的地方，具有良好的導(dǎo)電性，絕緣漆包線將光電極和集電器隔開(kāi)，兩者之間保持一定的距離，使電解液有一定的存在空間，用導(dǎo)電銀膠將導(dǎo)電性強(qiáng)的銀絲分別固定在光電極和集電器上，與外電路相連，測(cè)量其開(kāi)路電壓和短路電流，入射光通過(guò)收集器的垂直入射被定義為正入射，入射光通過(guò)光電極的垂直入射被定義為反向入射。
光敏劑葉綠素銅納鹽吸收光后被啟用，然后被啟用的敏化劑向SnO2半導(dǎo)體的導(dǎo)帶發(fā)射電子，被氧化的敏化劑被后續(xù)的氧化還原對(duì)還原。然后，這個(gè)后繼分子從集電極得到電子，回到中性。這樣一來(lái)，在開(kāi)路的情況下，兩個(gè)電極會(huì)產(chǎn)生光電勢(shì)，如果用合適的外電路連接，就會(huì)有響應(yīng)光電流。
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