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遙望湘江銅蟲 (小有名氣)
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求助：染料敏化太陽(yáng)能電池中，羧基是通過怎樣的方式吸附在二氧化鈦上的？
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求助：染料敏化太陽(yáng)能電池中，羧基是通過怎樣的方式吸附在二氧化鈦上的？ 是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)還是物理吸附？ 是羧基里的羥基與二氧化鈦表面的羥基形成酯鍵？ |
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【答案】應(yīng)助回帖
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一般情況下是化學(xué)吸附，羥基的羧基與二氧化鈦表面的羥基形成酯鍵。同時(shí)電子也是通過酯鍵完成注入。當(dāng)然這是對(duì)一般的以羧基作為錨連基的染料來(lái)說的。還有以磷酸基作為染料的體系，一般會(huì)比羧基的體系更牢固一些。無(wú)論是穩(wěn)定性還是在酸性條件下。但是在堿性條件下兩種基團(tuán)都會(huì)非常迅速得發(fā)生脫附。 對(duì)于不同的半導(dǎo)體來(lái)說，由于等電點(diǎn)不一樣，吸附能力也不同。例如二氧化鈦等電點(diǎn)偏酸性，而二氧化鋅偏堿性，則后者吸附染料的能力會(huì)更強(qiáng)一些。 如果是在量子點(diǎn)敏化電池中的話則有可能出現(xiàn)其他情況：含有巰基丙酸錨連基的QDSSC盡管也是利用形成酯鍵完成鏈接，但是電子并不是通過酯鍵完成注入的，而是通過量子點(diǎn)與二氧化鈦的直接接觸。 |
2樓2012-10-25 00:21:27
【答案】應(yīng)助回帖
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nofrunolif: 金幣+1, 解釋很詳細(xì)，這個(gè)必須得獎(jiǎng)勵(lì)，歡迎常來(lái)本版 2012-12-01 19:02:04
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目前已經(jīng)有大量的理論和實(shí)驗(yàn)用于分析染料在二氧化鈦上的吸附方式。 可以肯定是染料多以化學(xué)鍵方式與二氧化鈦表面的羥基作用而產(chǎn)生吸附。 以N719為例，主要有兩個(gè)官能團(tuán)起作用：一個(gè)是樓主提到的羧基-COOH，另一個(gè)是-COONBu4解離之后的產(chǎn)物-COO-。 它們通過不同的成鍵形式而與二氧化鈦上的羥基結(jié)合。 想要具體了解，可以參考一下兩篇文章： http://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/nl071835b Influence of the Sensitizer Adsorption Mode on the Open-Circuit Potential of Dye-Sensitized Solar Cells http://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/la100137u Further Understanding of the Adsorption Mechanism of N719 Sensitizer on Anatase TiO2 Films for DSSC Applications Using Vibrational Spectroscopy and Confocal Raman Imaging 如果不能下載的話，下次再傳上全文吧。 |
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