苯乙烯基喹啉染料的电子结构及光谱性质的理论研究开题报告

全文总字数：5702字

1. 研究目的与意义

喹啉染料具有优异的光物理化学性能、配位能力和分子结构，在染料敏化太阳能电池、分散染料和荧光染料等方面具有重要的作用，有利于降低成本、加少污染，提高寿命等等。

本课题通过对喹啉染料的电子结构和光谱性质进行研究分析，对喹啉衍生物分子进行化学修饰，可以得到性能更加优异的化合物，为开发新的产品打下理论基础。

2. 国内外研究现状分析

在染料敏化太阳电池中，染料敏化剂分成无机染料与有机染料两大类。

无机染料受稀有金属钌的制约而成本较高，开发有机染料是降低染料敏化太阳电池成本的有效手段，是目前研究的热点。

有机染料敏化剂一般具有供体(d)共轭桥(π)受体(a)的结构，借助于共轭桥(π)，电子由供体(d)传到受体(a)，最终实现了电子的有效传输。

3. 研究的基本内容与计划

本课题将采用量子化学密度泛函方法，高精度基组，通过分子设计得到不同取代基在喹啉染料不同取代位置的分子结构，通过量子化学理论计算方法，得到喹啉衍生物的前线分子轨道、能级轨道、吸收光谱和发射光谱等。

重点分析不同取代基和不同取代位置对喹啉衍生物的电子结构和光谱性质影响规律。

4. 研究创新点

对于喹啉染料的研究，研究者们已经做了大量的工作。

然而，对于苯乙烯基喹啉及其衍生物的研究多数聚焦在其抗病性能上，在染料方面了解甚少。

此次研究，了解了苯乙烯基喹啉染料的电子结构和光谱性质，为未来苯乙烯基喹啉染料的研发打下基础。