n-型自掺杂富勒烯铵盐构效关系研究的开题报告.docx

n-型自掺杂富勒烯铵盐构效关系研究的开题报告

标题：n-型自掺杂富勒烯铵盐构效关系研究

研究背景与意义：

自掺杂富勒烯铵盐作为一种有着良好电荷传输性质的半导体材料，已被广泛应用于有机光伏、电子学、储能等领域。自掺杂是指富勒烯分子内部存在着电子受体和电子给体基团，使得电荷在富勒烯分子内部得到了输运，从而形成了导电通道。因此，探究自掺杂富勒烯铵盐的结构与性能关系，对于材料设计及其在实际应用中的使用极为重要。

研究内容：

本研究将以n-型自掺杂富勒烯铵盐为研究对象，通过化学合成及物理测试手段，探究不同基团取代情况下富勒烯铵盐的构效关系，包括电荷传输性质、光学性质、热学性质等方面。具体而言，本研究将从以下三个方面展开：

（1）自掺杂富勒烯铵盐的合成及表征。化学合成方法将主要采用电化学合成法，得到不同的基团取代情况下的富勒烯铵盐。表征手段将包括质谱、核磁共振谱、红外光谱等。

（2）自掺杂富勒烯铵盐的电子结构计算。将采用密度泛函理论计算不同基团取代情况下自掺杂富勒烯铵盐的电子结构。通过计算得到各基团取代情况下的离子势、能带结构等参数。

（3）自掺杂富勒烯铵盐的电荷传输、光学性质测试。将通过不同测试手段，如光电流测试、光谱测试，热电测试等，研究其电荷传输性质、光学性质、热学性质等。并通过实验结果分析探讨不同基团取代情况下，能否有效地提高自掺杂富勒烯铵盐的电荷传输性质和光电转换效率。

研究预期成果：

本研究以n-型自掺杂富勒烯铵盐为研究对象，通过合成、计算、测试手段，探究不同基团取代情况下富勒烯铵盐的构效关系。预期将得到以下三方面的成果：

（1）合成出不同基团取代情况下的自掺杂富勒烯铵盐，并对其进行化学结构表征。

（2）通过密度泛函理论计算，得到不同基团取代情况下自掺杂富勒烯铵盐的电子结构参数。

（3）通过实验测试，分析不同基团取代情况下自掺杂富勒烯铵盐的电荷传输、光学性质，探讨其构效关系，并寻找能有效提高其电荷传输性质和光电转换效率的基团结构。