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研究生: 張世埼
論文名稱: 奈米光電池及光引發電子轉移反應
指導教授: 張一知
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 16
論文種類: 學術論文
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    摘要
    五種本實驗室裡合成出來的聯砒啶釕錯合物,被成功的做成光敏
    性太陽能電池。光電流的產生率可用來探討此類釕錯合物在激發態
    時,電子在配位基上的分佈情形,是否會影響電子由激發態注入到
    TiO2 傳導帶上的效率。實驗結果顯示,當釕錯合物在激發態時,電子
    密度分佈在含羧酸基的bpy 上的比例較多時,的確可以造成較好的光
    電流值。同時我們也使用循環伏特安培計(CV),來偵測此光電系統
    中I3
    -離子的產生速率,雖然在測量上受到了干擾而無法準確的估計
    I3
    -生成速率,但我們確定了可以利用逆反應來觀察電解液中I3
    -離子
    的生成速率。
    利用TiO2 nano-particles 的特性,可以使Hemin 照光激發後,將
    電子由激發態注入至TiO2 的傳導帶上,本身則被氧化成FeIII(P•+)。當
    有受質Guaiacol 存在時,會得到單電子的氧化物,再偶合得到雙聚物
    3,3΄-dimethoxy-4,4΄-dihydroxy-biphenyl。此產物的生成更確定了ferric
    cation-radical porphyrin (FeIII(P•+)) 的形成。光激發活化血基質,是除
    了以氧化劑、電化學方式之外,另一條活化血基質蛋白酵素的路徑。

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    Five ruthenium bipyridine type complexes have been incorporated
    into the dye-sensitized solar cell system. The results show the
    distribution of the electron density of the ruthenium complexes in the
    excited state will slightly alter the photo-to-current efficiency. When the
    carboxyl containing bipyridine has more electron density in the excited
    state, the photo-to-current values will increase. The Cyclic Voltammetry
    has been used to detect the production of the I3
    - ion.
    Although Hemin has a very short-lived excited-state, it has
    photochemistry while absorbed onto nano-sized TiO2 particles. Upon
    excitation, Hemin injects one electron into the conduction band of
    titanium dioxide and oxidizes to FeIII(P•+). In the presence of substrate,
    Guaiacol, the major photoproduct is radical coupled dimer,
    3,3΄-dimethoxy-4,4΄-dihydroxy-biphenyl. This result further supports
    the formation of ferric cation-radical porphyrin (FeIII(P•+)) upon excition.
    Photoinduced FeIII(P•+) formation is a new route to initiate iron-porphyrin
    catalysis.

    2 目錄 圖表目錄…………………………………………………………ii 中文摘要…………………………………………………………vi 英文摘要…………………………………………………………vii Part I 第一章緒論 第一節光敏性太陽能(dye-sensitized solar cell) 電池的介紹1 第二節Ru-bipyridine type complexes 的簡介………………..12 第三節實驗的目的與設計……………………………………19 第二章實驗部份 第一節一般實驗處理…………………………………………20 第二節藥品……………………………………………………20 第三節儀器及測量方法………………………………………21 第四節Nanocrystalline TiO2 films 的製作……………………22 第五節Sandwich Solar Cell 的製作……………………………25 第三章結果與討論 第一節TiO2 films 的特性……………………………………..27 第二節Ru-type complexes 光電池的效能研究……………...29 第三節光電池中I3 -離子產生速率的研究…………………..44

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