研究目的
研究二羧基二苯并异苯并呋喃染料结合于纳米晶金属氧化物表面时的光物理性质，包括激基缔合物形成、单线态裂分、电子注入及低能敏化作用。
研究成果
研究表明，结合在纳米晶金属氧化物表面的二羧基二苯并异苯并呋喃染料表现出与单线态裂分一致的光物理特性。染料敏化太阳能电池中关于Al2O3厚度的异常行为表明，该机制涉及单线态激发、单线态裂分以及来自三线态的电子注入。自组装双层结构被证明是将低能吸收体纳入单线态裂分体系的有效方法。
研究不足
瞬态吸收实验无法明确确定三重态的演化过程。光谱变化的复杂性表明其中存在激基复合物和/或电荷转移态的贡献，需进一步研究以阐明其机理。
1：实验设计与方法选择：
本研究涉及将4,4'-(异苯并呋喃-1,3-二基)二苯甲酸(1)合成并配位到纳米晶金属氧化物表面。通过稳态和时间分辨发射/吸收光谱研究了其光物理性质。
2：样品选择与数据来源：
以纳米晶ZrO2和TiO2薄膜为基底，通过将薄膜浸泡在化合物1的溶液中实现染料负载。
3：实验设备与材料清单：
掺氟氧化锡(FTO)镀膜玻璃、ZrO2和TiO2浆料、Ru(bpy)2(4,4′-(COOH)2bpy)Cl2(RuC)以及作为氧化还原介质的Co(bpy)3 2+/3+。
4：实验步骤与操作流程：
使用紫外-可见光谱监测染料负载情况，记录发射和吸收光谱，并采用瞬态吸收光谱探测长寿命态。
5：数据分析方法：
将发射动力学拟合为指数函数，并分析TA光谱以识别物种。
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Fluorine-doped tin oxide (FTO) coated glass
Sheet resistance 15 Ω □-1
Hartford Glass Co.
Substrate for dye-sensitized solar cells
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ZrO2 paste
Preparation of mesoporous metal oxide films
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TiO2 paste
Preparation of mesoporous metal oxide films
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Ru(bpy)2(4,4′-(COOH)2bpy)Cl2 (RuC)
Sensitizer for triplet energy transfer
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Co(bpy)3 2+/3+
Redox mediator in dye-sensitized solar cells
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