【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于钙钛矿纳米晶敏化的分子异构化的方法。
技术介绍
1、近年来，铅卤钙钛矿材料在太阳能电池、发光二极管等光电转换领域的应用取得了突破性进展，这得益于其较高的吸光能力、长寿命的载流子和较长的载流子扩散自由程等优异的光电学性质。同时，由于材料具有合成工艺简单、物理化学性质易调谐等特点，钙钛矿材料也被用于光催化领域，例如光氧化还原催化、光致聚合等。但是，由于这些应用常常涉及极性溶剂，且电荷转移过程会产生的高反应活性的中间体，这对钙钛矿的稳定性产生挑战。
2、除了电荷转移外，利用光敏剂催化的另一重要途径就是能量转移。原则上，相比于氧化还原型电子转移，能量转移对光敏剂更温和。在循环反应中，光敏剂始终保持电中性，这就有效的避免了电荷转移过程中产生的活性中间体对光敏剂的腐蚀。因此，探究钙钛矿作为光敏剂的能量转移类反应具有重要意义。
3、在传统的二六族量子点作为三线态光敏剂等工作的基础上，钙钛矿类纳米晶到有机分子的三线态能量转移也得到了不断地发展。然而，这类能量转移大都应用于三线态湮灭-光子上转换体系。考虑到利用纳米晶产生的三线态在光化学领域的诸多应用前景(如驱动异构化、环加成等有机反应)，利用钙钛矿类材料与有机分子间的三线态能量转移去驱动有机反应具有重要研究价值。
4、基于此，我们设计并合成了铯铅溴钙钛矿纳米晶(cspbbr3)，将其表面修饰三线态能量受体，构建了纳米晶-有机分子杂化体系，并用此体系催化反式-二苯乙烯及其衍生物的异构化。相比于直接激发反式-二苯乙烯(激发光波长需小于340n
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种基于钙钛矿纳米晶敏化的分子异构化的方法，拓宽分子三线态在光催化中的应用。在本专利技术中的反式-二苯乙烯及其衍生物异构化的方法主要利用铯铅溴钙钛矿纳米晶(cspbbr3)与有机分子之间发生三线态能量转移，有机分子的三线态能量通过碰撞转移给溶液中的底物分子，如反式-二苯乙烯分子。通过三线态受体发生的两步的能量转移，拓宽了底物的使用范围，不再要求底物具有可以配位在铯铅溴钙钛矿表面的羧基基团。
2、所述的铯铅溴钙钛矿纳米晶通过热注入法合成，将制备好的铯源注入到特定温度的铅源中，反应5-10s后用冰水混合物快速冷却猝灭反应。待反应产物混合液降至室温后分离提纯。
3、所述的铯铅溴钙钛矿纳米晶尺寸均匀，激子峰明显，荧光半峰宽较窄。
4、所述的铯铅溴钙钛矿纳米晶和有机分子耦合体系通过超声将有机分子修饰在纳米晶表面。
5、所述有机分子可调谐，9-菲甲酸(9-pta)、1-萘甲酸(nca)、1-硝基-2-萘酸(nitro-nca)、9-芴酮-2-羧酸(fca)等分子均可作为合适的能量受体催化异构化反应。
6、所述反应底物可调谐，反式-二苯乙烯(trans-stilbene)、4-溴-反-二苯乙烯(trans-br-substituted stilbene)、4-甲基-反-二苯乙烯(trans-ch3-substitutedstilbene)、4-甲氧基-反-二苯乙烯(trans-ch3o-substituted stilbene)等分子均可作为合适的能量受体发生异构化反应，转变为对应的顺式异构体。
7、为了验证上述光催化体系能否在可见光的照射下发生高效的异构化反应，本专利技术采用的验证方案为：
8、通过稳态吸收光谱和稳态荧光光谱对cspbbr3纳米晶-有机分子体系中的电子转移与能量转移进行初步表征；
9、通过飞秒瞬态吸收光谱对cspbbr3纳米晶-有机分子体系中的电子转移与能量转移过程进行表征；通过纳秒瞬态吸收光谱对构建的cspbbr3-有机分子//反式-二苯乙烯分子体系中的能量转移过程进行表征。
10、通过稳态吸收光谱对cspbbr3纳米晶-有机分子//反式-二苯乙烯体系中的光异构化过程进行表征。
11、本专利技术以钙钛矿纳米晶-有机分子杂化体系作为敏化剂，利用可见光激发，通过三线态能量转移实现反式-二苯乙烯分子(trans-stilbene)及其系列衍生物的异构化。
12、在本专利技术中，利用cspbbr3纳米晶到有机配体，和有机配体到溶液中的反应底物分子两步三线态能量转移，实现了底物分子的异构化。在能量转移的过程中，没有高反应活性的自由基类中间体生成，反应温和，对光敏剂友好。且这一体系在450nm cw激光的选择激发下，实现了高达～75％的转化率和～30％的量子效率。
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1.一种基于钙钛矿纳米晶敏化的分子异构化的方法，其特征在于：在可见光照射下，于纳米晶-有机分子杂化体系中催化反式-二苯乙烯或其衍生物中的一种或二种以上的异构化，转变为相应的顺式结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于：
8.根据权利要求1或6或7所述的方法，其特征在于：
9.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于钙钛矿纳米晶敏化的分子异构化的方法，其特征在于：在可见光照射下，于纳米晶-有机分子杂化体系中催化反式-二苯乙烯或其衍生物中的一种或二种以上的异构化，转变为相应的顺式结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯丰，刘萌，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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