一種新的金屬卟啉配合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明有機(jī)光電材料領(lǐng)域，設(shè)及一種金屬化嘟配合物，具體來說是一種新的金屬 化嘟配合物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)光電材料在光伏太陽能電池，0LED，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，生物傳感器等領(lǐng)域有 較大的應(yīng)用前景，成為目前新材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。與無機(jī)光電材料相比，有機(jī)光電材料具 有顯著的優(yōu)點(diǎn)，如密度小，價(jià)格低廉，容易加工，但是也存在一些缺點(diǎn)。比如在有機(jī)光伏電池 領(lǐng)域，其光電轉(zhuǎn)換效率較低。在光電材料領(lǐng)域，無論是光伏電池領(lǐng)域，還是0L邸，光電材料都 是W多層薄膜形式制備光電器件。但是，傳統(tǒng)的多層薄膜光電器件中載流子的傳輸主要在 膜的同層內(nèi)進(jìn)行傳輸，而在膜的不同層之間則傳輸效率低，運(yùn)在一定程度上限制了載流子 的傳輸能力，影響了光電材料性能的發(fā)揮。
[0003] 化嘟堿是一類重要的有機(jī)大環(huán)配體，具有高度共輛的平面結(jié)構(gòu)和生色基團(tuán)，是性 能優(yōu)異的光敏材料，在光電器件、催化、分子識(shí)別等不同領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。而其在傳感器、 催化器件和其它相關(guān)器件領(lǐng)域的應(yīng)用，需要W薄膜或與其它組分如電極進(jìn)行集成的形式來 完成，因此化嘟薄膜的制備是實(shí)現(xiàn)其在各種器件領(lǐng)域中應(yīng)用的前提。
[0004] 目前，用于構(gòu)筑化嘟薄膜的常用方法有：溶劑熱法，層層組裝法，層層生長與 Langmuir-Blodgett(LBL)聯(lián)合法。在運(yùn)些方法中，溶劑熱法或法雖然能制得=維有序 或部分有序的薄膜，但對(duì)反應(yīng)條件或環(huán)境要求較高，且很難在短時(shí)間內(nèi)獲得多層有序的薄 膜。而W周邊修飾有機(jī)硅氧烷的化嘟為單體進(jìn)行自導(dǎo)向組裝制備化嘟復(fù)合薄膜的研究剛剛 起步，而且僅為二維結(jié)構(gòu)，光電子傳輸性能差。尚未設(shè)及到完全利用化嘟自身的結(jié)構(gòu)和反應(yīng) 特點(diǎn)通過簡單的過程自導(dǎo)向組裝構(gòu)筑=維化嘟復(fù)合物薄膜的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種新的金屬化嘟配合物及其制 備方法和應(yīng)用，所述的運(yùn)種新的金屬化嘟配合物及其制備方法和應(yīng)用解決了現(xiàn)有技術(shù)中的 多層薄膜光電器件中載流子傳輸能力有限，影響光電材料性能發(fā)揮的技術(shù)問題。
[0006] 本發(fā)明提供了一種新的金屬化嘟配合物，其結(jié)構(gòu)式如下所示：
[0007]
[0008]其中M為(：〇3\化3+、或者化2+，R為 _〇〇巧的(邸2)sSi(OEd3,L為OCN(邸2)sSi(OEd3。 該類化P林單體具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：化嘟環(huán)中屯、和化P林環(huán)周邊meso位有能自發(fā)進(jìn)行水解-聚 合反應(yīng)的籠形倍半硅氧烷（碳鏈長度可調(diào)）。
[0009] 所述的金屬化嘟配合物的合成方法如下：
[0010]
[0011] 本發(fā)明還提供了上述一種新的金屬化嘟配合物的制備方法，將5, 10, 15, 20 -四 (4-徑基苯基）金屬化嘟配合物溶于四氨巧喃中，加入3-異氯酸醋基丙基=乙氧基硅烷， 所述的5, 10, 15, 20 -四（4 -徑基苯基）金屬化嘟配合物和3-異氯酸醋基丙基=乙氧 基硅烷的摩爾比為1 :4~8,在=乙胺的催化下進(jìn)行回流反應(yīng)，反應(yīng)完全后加入鹽酸溶液， 5, 10, 15, 20 -四（4 -徑基苯基）金屬化嘟配合物和鹽酸的摩爾比為1:7~12,得到化合 物金屬化嘟配合物四氨巧喃溶液，加熱去除四氨巧喃溶劑，獲得權(quán)利要求1所述的一種新 的金屬化嘟配合物。
[0012] 進(jìn)一步的，所述的S乙胺和5, 10, 15, 20-四（4-徑基苯基）金屬化嘟配合物的 摩爾比為3~5:1。
[0013] 進(jìn)一步的，所述的5, 10, 15, 20-四（4-徑基苯基）金屬化P林配合物為 5, 10, 15, 20 -四（4 -徑基苯基）鉆化嘟配合物、5, 10, 15, 20 -四（4 -徑基苯基）鐵化嘟 配合物、或者5, 10, 15, 20 -四（4 -徑基苯基）儀化嘟配合物等金屬化嘟配合物中的任意 一種。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種化嘟復(fù)合光電薄膜的制備方法，向上述的新的金屬化嘟配合 物化合物（SMPCM)的四氨巧喃溶液中加入鹽酸溶液，所述的鹽酸和金屬化嘟配合物化合物 的摩爾比為8~10:1，升溫至50~70°C，保溫2~化，將所得溶液涂敷在玻璃片、FTO(滲 雜氣的Sn〇2透明導(dǎo)電玻璃）、ITO(銅錫氧化物透明導(dǎo)電玻璃）或娃片等基片上，四氨巧喃 揮發(fā)后即可得到化嘟復(fù)合光電薄膜。
[0015] 本方法所制備的光電薄膜，利用金屬化嘟配合物側(cè)鏈和軸向的硅氧烷水解聚合反 應(yīng)將金屬化嘟配合物聯(lián)接成=維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得具有共輛結(jié)構(gòu)的化嘟分子參與垂直于基底 方向上載流子的傳輸，滿足了光電薄膜的應(yīng)用要求，有利于光電性能的提高。
[0016] 本發(fā)明通過設(shè)計(jì)、合成新型的化嘟單體并利用單體自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，快速構(gòu)筑層 數(shù)可控的化嘟復(fù)合物薄膜，可W實(shí)現(xiàn)膜層與層之間的載流子傳輸，有助于提高薄膜的載流 子傳輸能力，更有利于提高膜材料的光電響應(yīng)。
[0017] 本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明合成了一種新型的金屬化 嘟配合物，并提供了利用運(yùn)類配合物快速構(gòu)建化嘟復(fù)合光電薄膜的制備方法。實(shí)現(xiàn)了多層 自組裝有機(jī)薄膜層與層之間的載流子傳輸，從而提高有機(jī)薄膜的光電響應(yīng)。
【附圖說明】
[001引圖1是5, 10, 15, 20-四（4-異氯酸醋基丙基S乙氧基硅烷）鉆化嘟的紅外光譜 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]W下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不應(yīng)看作是對(duì)本發(fā)明的限 制。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 1)5, 10, 15, 20 -四（4 -異氯酸醋基丙基S乙氧基硅烷）鉆化嘟配合物的合成
[0022] 稱取20mg5, 10, 15,20-四徑基苯基化嘟鉆置于100血S口燒瓶中，加入40血無 水四氨巧喃和15mLS乙胺，攬拌使其充分溶解。接著，逐滴向上述溶液中加入20mL無水四 氨巧喃（預(yù)先在其中溶有40. 3mL3-異氯酸醋基丙基S乙氧基硅烷），繼續(xù)在80°C油浴中 反應(yīng)地，得到軸向配位的5, 10, 15, 20 -四（4 -異氯酸醋基丙基S乙氧基硅烷）鉆化嘟配 合物。