[发明专利]一种希夫碱铂配合物Pt(II)M及其制备方法

说明书

本发明涉及一种希夫碱铂配合物Pt(II)M及其制备方法，本发明涉及的希夫碱铂配合物Pt(II)M的单体分子式为：C₂₉H₃₂N₄O₄Pt，分子量为：695.6830，是一种新型染料敏化剂，其最大紫外吸收波长为491nm，材料的最高占有轨道(HOMO)的能级为‑5.41eV，最低空轨道(LUMO)的能级为‑3.07eV。本发明以Pt(II)M配合物为染料制备成的染料敏化太阳能电池，其开路电压V_oc为501mV，短路电流密度J_sc为6.77mA·cm^‑2，填充因子FF为71.94％，光电转换效率η为2.57％。

技术领域

本发明涉及一种染料敏化剂，具体涉及一种希夫碱铂配合物Pt(II)M及其制备方法。

背景技术

染料敏化太阳能电池(DSSCs)因其制造成本相对低廉，制造工艺相对简单，性能相对稳定而受到广泛关注。染料是DSSCs中关键的组成部分，用于敏化DSSCs的敏化剂材料种类繁多，主要的染料有纯有机染料、量子点染料、有机金属配合物染料等。目前，有机金属配合物类染料是一大研究热点，有机金属配合物染料敏化剂用到最多的是钌的配合物，此外还有铱、铁、钴、锌、铂等的配合物，配体大多使用联吡啶、酞菁、卟啉等。

希夫碱是一类具有优良配位活性的化合物，因其含有亚胺或甲亚胺特性基团(－RC＝N－)，其杂化轨道上的N原子具有孤对电子，因而具有良好的配位能力和非常大的灵活性。希夫碱可与多种金属化合物生成配合物，长期受到人们的关注。希夫碱及其衍生物作为一类重要的有机配体和有机合成中间体已广泛地应用于分子催化、生物活性、药物分子设计、农药、医药、非线性光学材料、功能材料、分子(离子)识别、腐蚀以及分析领域等方面。常见的希夫碱有水杨醛类希夫碱、氨基酸类希夫碱、吡唑啉酮类希夫碱、安替吡啉类希夫碱、含硫类希夫碱、喹啉类希夫碱、唑类希夫碱、β－二酮类希夫碱、芴类希夫碱、二茂铁基希夫碱、带开链冠醚键的希夫碱、大环希夫碱等。

目前，未见有关此类希夫碱类铂配合物在染料敏化太阳能电池中应用的报道，因此，我们需要对应用于染料敏化太阳能电池的希夫碱类配合物进行开发和研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种希夫碱铂配合物Pt(II)M及其制备方法，Pt(II)M配合物可在染料敏化太阳能电池中作为染料敏化剂使用。本发明所制备的希夫碱铂配合物Pt(II)M不仅具有较高的光电转换效率，而且具有制备方法操作简单、反应条件温和的优点。

本发明的目的之一是提供一种希夫碱铂配合物Pt(II)M，其结构式为：

本发明的另一目的是提供一种制备希夫碱铂配合物Pt(II)M的方法，包括如下步骤：

1)将3,4-二氨基苯甲酸和4-二乙氨基水杨醛通过缩合作用制备希夫碱配体M；

2)将步骤1)制备得到的希夫碱配体M和K₂PtCl₄反应，合成希夫碱铂配合物Pt(II)M。

优选地，步骤1)中所述3,4-二氨基苯甲酸和4-二乙氨基水杨醛的摩尔比为1:2～4。

更优选地，步骤1)中所述3,4-二氨基苯甲酸和4-二乙氨基水杨醛的摩尔比为1﹕3。

优选地，步骤1)中所述缩合作用的温度为70～78℃。

更优选地，步骤1)中所述缩合作用的温度为78℃。

优选地，步骤2)中所述希夫碱配体M和K₂PtCl₄的摩尔比为1:1～1.2。

更优选地，步骤2)中所述希夫碱配体M和K₂PtCl₄的摩尔比为1﹕1。