题目：Schiff碱类染料敏化剂的合成及其性能研究

与钌多吡啶类染料敏化剂相比，有机染料敏化剂具有成本低廉、分子设计灵活、高摩尔消光系数及易于制备等优点，受到人们的广泛关注。一般通过改变电子给体、共轭π键和电子受体等来开展有机光敏剂的改性研究。本文将Schiff碱的C=N结构做为桥键引入到有机光敏剂的D-π-A结构中，以期利用π键及氮的电负性加速电子从给体到受体的传递，进而改善电子向TiO2导带的注入过程，探索并优化了Schiff碱类光敏染料的合成条件，考察了其光电性能。具体内容如下：


1． 以对硝基苯甲醛为原料，经醛基保护、硝基还原、Knoevenagel缩合和醛胺缩合反应，合成了以N,N’-二乙胺基为电子给体，以C=N键和苯环为共轭桥键，以氰基乙酸为电子供体的Schiff碱类染料分子PDA-SB-CA，其结构经红外图谱（IR）初步确认。


2.? 紫外-可见光谱分析表明，PDA-SB-CA及其钠盐主要吸收谱带在近紫外区，且盐形较酸形染料吸收光谱蓝移。在不同的溶剂中，其最大吸收略有偏移，且增大溶剂的极性使染料的吸收光谱红移。光伏性能研究发现，在AM
1.5 (100 mW·cm-2)模拟太阳光照下，基于PDA-SB-CA染料的敏化电池，其开路光电压（VOC）、短路光电流（ISC）、光电转换效率（η）分别为378 mV、0.325 mA·cm2、0.34%，明显低于相同条件下N3敏化电池效率（2.72%）。分析认为：（1）染料分子只在400 nm 左右有较强的吸收，对可见光的响应范围并不是特别理想，从而影响其光电转换效率；（2）该类染料在众多有机溶剂中的溶解度小，导致电池制作中染料实际负载量偏低，这两方面原因造成了基于PDA-SB-CA的光伏电池性能低下。


3.? 条件研究发现，无溶剂条件下的Knoevenagel反应和Schiff碱反应，时间缩短（50 min），副反应少，收率高达95%以上。