新型“绿转兰”上转换材料制备技术与光合成应用研究；开题报告

 2022-05-22 08:05

1. 研究目的与意义

研究背景：上转换是一种通过多光子机制将低能量(长波长)的光转换为高能量(短波长)光的一项技术, 因其在太阳能电池、人工光合作用、光催化以及光电器件等领域的潜在应用价值而受到广泛关注。

最早的上转换发光的报道出现出现在1959年。当时科学家们利用了960nm 的红外光激发了多晶ZnS材料，不同以往观察到了525nm绿色发光现象。1966年，Auzel在研究钨酸镱钠玻璃时，意外发现，当基质材料中掺入Yb3 离子时，Er3 、H03 和Tm3 离子在红外光激发时，可见发光几乎提高了两个数量级，由此正式提出了“上转换发光”的观点。1962年，人们又在硒化物中观察到了上妆换发光现象。在后来的1966年，Auzel等人在研究含有钨酸镱钠的玻璃时，意外的发现到了，当掺入Yb3 离子在基质材料中时，用红外光激发Er3 、Ho3 和Tm3 离子时，可见发光的强度几乎就会提高了两个数量级，由此便正式提出了“上转换发光”的观点。在此后的十几年内，上转换材料就发展转变成为了一种是把红外光转变为可见光的有效发光材料，并且逐步达到了实用的价值水平上转换有很多用途，例如，影响染料敏化太阳能电池性能的主要障碍之一就是不能对太阳的光谱进行全部吸收，特别是低能量的光，此时，我们就可以通过上转换使一些长波长的光变为短波长的光，进而提高太阳能电池的效率。另外，能量上转换还可以用于光合成、光催化等领域。
研究目的及意义：“红转黄”虽然实用价值比较高，但是上转换效率较低。“绿转蓝”虽然上转换效率较高，但是实用性不是很高，我的实验是为了提高“绿转蓝”上转换效率的同时，取其最高效率掺入不同浓度的PMMA进行上转换测试，提高其实用价值。

2. 研究内容和预期目标

“红转黄”虽然实用价值比较高，但是上转换效率较低。“绿转蓝”虽然上转换效率较高，但是实用性不是很高，我的实验是为了提高“绿转蓝”上转换效率的同时，取其最高效率掺入不同浓度的pmma进行上转换测试，提高其实用价值。

研究内容：1.光敏剂的制备

2.结构的表征

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3. 研究的方法与步骤

主要研究方法：敏化剂与发光剂不同配比下的上转换效率，取其最高效率向其掺入不同浓度的pmma，在进行上转换研究。主要是硅基层和不同浓度pd-oep、dpa配比，三基层和不同浓度配比pd-tpp、dpa 上转换效率。

具体步骤：1.配置pd-oep、dpa溶液

2.按一定配比混合

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4. 参考文献

[1] (a) parker, c. a.; hatchard, c. g. proc. chem. soc. london 1962, 386-387. (b) parker, c. a. adv. photochem. 1964, 2, 305-383.

[2]5parker, c. a.; joyce, t. a. chem. commun. 1968, 749-750.

[3] bergamini, g.; ceroni, p.; maestri, m.; balzani, v.; lee, s.-k.; vo¨gtle,f. photochem. photobiol. sci. 2004, 3, 898-905.

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5. 计划与进度安排

1，2022-02-25～2022-03-15 查阅文献，制定实验方案，完成开题报告；

2，2022-03-15～2022-04-30 熟悉实验室环境，学习紫外、荧光和上转换测试学习；

3，2022-05-02～2022-05-15 根据前面的学习，配溶液进行测试，同时进行合成实验；

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