帶你了解葉綠素銅納鹽

人氣：507   發(fā)表時間：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、石油醚等有機溶劑提取，葉綠素中心的鎂離子被銅離子取代，同時被堿皂化，除去甲基和植醇基團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？下面我們來了解一下。


   　有機染料敏化寬禁帶半導(dǎo)體光電池的研制是90年開始的，染料敏化光電化學基底模型的光電極包括一個具有寬帶隙和大表面積的多孔半導(dǎo)體，其上吸附有對可見光譜敏感的染料，由于超粒子膜(UPF)的大表面積和多孔性等特點，在UPF晶體電極上構(gòu)建有效光電化學基底的研究取得了快速進展[，有研究者制備了SnO2超薄膜的光電化學基底模型，以葉綠素銅納鹽為敏化劑，以I-/I3-為氧化還原對，設(shè)計制作了三明治結(jié)構(gòu)的光電化學基底，并研究了其光電轉(zhuǎn)換機理，具體步驟是怎樣？


　　1.超細薄膜吸收有機染料。將過量糊狀葉綠素銅納鹽溶于無水乙醇中，過濾得到亮綠色溶液，將沉積有SnO2UPF的導(dǎo)電玻璃浸入該溶液中48小時，然后取出并干燥。


　　2.光電化學基底的制備。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，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，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)電性強的銀絲分別固定在光電極和集電器上，與外電路相連，測量其開路電壓和短路電流，入射光通過收集器的垂直入射被定義為正入射，入射光通過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)的氧化還原對還原。然后，這個后繼分子從集電極得到電子，回到中性。這樣一來，在開路的情況下，兩個電極會產(chǎn)生光電勢，如果用合適的外電路連接，就會有響應(yīng)光電流。

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