400 0C/30’
Màng TiO2 được sử dụng để đo các tính chất màng và quang vật liệu.
II.2.3. Tạo màng TiO2 bằng phương pháp phun phủ
Hình II.22.3 : Quy trình phun tạo màng TiO2 nano dạng anatase
Sol TiO2 được pha với etanol theo tỉ lệ 1:4 rồi phun lên bề mặt tấm kính bằng hệ phun rồi tăng nhiệt với tốc độ 10C/phút dần tới 4000C. Giữ nhiệt độ trên trong 30 phút để tạo TiO2 dạng anatase.
Màng TiO2 sau khi tổng hợp được đo các tính chất màng và tính chất quang vật liệu.
II.3. T3 khi tổchT3 khi tổng hợp được phT3 khi tổng hợp đ: II.3.1. Điều chế phối tử:
Phối tử bipyridin được tổng hợp từ hợp chất 6,6’-dimetyl-2,2’-bipyridin theo quy trình tổng hợp gồm các bước như sau :
II.3.1.1. Điều chế 4,4’-Dinitro-6,6’ dimethyl-2,2’-bipyridin-1,1’-dioxit(b):
Hình II.3.2: Quy trình điều chế (b)
Cân 1,775 gam chất (a) vào ependop cho vào bình 2 cổ. Thêm 7,5 ml CH3COOH vào bình phản ứng, dùng máy khuấy từ quấy đều hỗn hợp. Thêm 2ml H2O2 vào bình phản ứng. Đậy nắp bình phản ứng rồi gia nhiệt ở 700C trong 24h. Trong quá trình chạy phản ứng chấm chạy sắc kí bản mỏng để tìm sản phẩm. CHCl3 98%; CH3OH 2% và CHCl3 95%; CH3OH 5%.
Sau phản ứng để nguội sản phẩm rồi cô quay chân không để loại dung mội phản ứng thu được dung dịch màu vàng. Làm lạnh bình phản ứng chứa sản phẩm trong bát đá muối. Thêm 4 ml H2SO4 đặc vào hỗn hợp. Điều chế HNO3 đặc bằng KNO3 khan tác dụng với H2SO4 đặc nóng. Hòa 6 ml HNO3 đặc và 4 ml H2SO4 đặc vào bình phản ứng. Lắp sinh hàn, ống K2CO3 hấp thụ khí NO2 rồi đun ở 1000C trong 5h. Pha loãng và làm lạnh sản phẩm xuống 00C thu được kết tủa vàng. Lọc kết tủa, rửa sạch bằng nước cất thu được (b).
Sản phẩm (b) là chất bột rắn màu vàng chanh được sử dụng ngay để điều chế chất (c).
II.3.1.2. Điều chế 4,4’-Bromo-6,6’ dimethyl-2,2’-bipyridin-1,1’-dioxit (c):
Hình II.3.3: Quy trình điều chế (c).
0,5 gam (b) hòa tan trong 6,74 ml CH3COOH đã làm khô bằng P2O5. Thêm 3,87 ml CH3COBr vào bình phản ứng. Lắp ống chứa K2CO3 hấp thụ NO2 bay ra.
Khuấy trộn hỗn hợp ở 650C trong 24h. Làm nguội dung dịch màu trắng xuống nhiệt độ thường thấy kết tủa màu trắng tách biệt khỏi dung dịch. Pha loãng bằng nước rồi hạ nhiệt độ xuống 00C. Trung hòa dung dịch bằng K2CO3 rắn. Lọc kết tủa và rửa với H2Ovà C2H5OH thu được (c).
Sản phẩm (c) là chất bột rắn màu trắng được sử dụng ngay để tổng hợp (d)
II.3.1.3. Điều chế 4,4’-Bromo-2,2’-bipyridine (d):
Hình II.3.4 : Quy trình điều chế (d)
4,655 ml CHCl3 đã làm khô được cho vào bình phản ứng 1 cổ và làm lạnh xuống 00C. Thêm 0,266 gam (c) vào bình phản ứng rồi khấy đều. Thêm tiếp 0,382 ml PBr3 vào trong bình phản ứng. Lắp sinh hàn và ống hút ẩm K2CO3. Đun hồi lưu hỗn hợp trong 24h ở 750C. Làm nguội hỗn hợp thu được dung dịch lỏng gồm 2 phần tách biệt. Pha loãng bằng nước rồi hạ nhiệt độ hỗn hợp xuống 00C. Trung hòa dung dịch bằng K2CO3. Thêm CHCl3 để chiết lấy sản phẩm (3 lần) thu được dung dịch màu nâu sẫm. Làm khô hỗn hợp bằng MgSO4. Loại dung môi bằng máy chưng cất chân không và tinh chế sản phẩm bằng sắc kí cột n-hexan/ etyl axetat (1,5%) thu được (d). Sản phẩm (d) là chất bột màu trắng sử dụng để điều chế (e)
II.3.1.4.Điều chế (e)
Hình II.12.5: Sơ đồ điều chế (e)
Cho hỗn hợp 10 ml toluen, 1 ml trietylamin vào bình phản ứng, dùng bơm hút chân không và bóng khí Argon loại không khí và bão hòa khí trơ trong bình phản ứng. Dùng kim tiêm hút một phần dung môi để hòa tan ankin. Thêm xúc tác CuI (0,2 mol), (Ph3P)4Pd (0,1 mol) và 2,3 mg 4,4’-Bromo-2’,2-bipyridine vào
bình phản ứng khuấy đều ở 800C. Thêm từ từ ankin vào bình phản ứng trong 6 giờ. Sau phản ứng để hỗn hợp xuống nhiệt độ phòng, thêm CHCl3 hòa tan sản phẩm. Chiết lấy sản phẩm rồi làm khô với MgSO4. Tách cột sắc kí với dung môi n-hexan/ etylaxetat (1,5% sản phẩm đime, 4,4’-Bromo-2’,2-bipyridine; 2% sản phẩm phụ; 3% sản phẩm).Cho h điều chế (e)d) là chất bột màu trắng sử dụng để điều chế (e)yl axetat (1,5%) thu tách biệt khỏi dung dịch. Pha loãng bằng nước rồi hạ nhiệt độ xuống 0 dung dịch có thể sử dụng ngay cho việc hấp thụ lên TiO Do đó phản ứng Sonoga mol), (Ph3P)4Pd (0,1 mol) và 2,3 mg 4,4’-Bromo-2’,2-bipyridine vào bình phế (e)yl axetat (1,5%)0C. Thêm tol) và 2,3 mg 4,4’-Bromo-2’,2-bipyridine vào bình phế (e)yl axetat (1,5%) thu tách biệt khỏi dun3 hòa tan sl) và 2,3 mg 4,4’- Bromo-2’,2-bipyridine vài MgSO4. Tách c sl) và 2,3 mg 4,4’-Bromo-2’,2- bipyridine vài MgSO phế (e)yl axetat (1,5%) thu tách biệt khỏi dung dịch. Pha loãng bằng n.
II.3.2. Điều chế phức Cu(I)
20 mg phối tử được hòa tan trong 2ml clorofom (CHCl3). 8,16 mg [Cu(CH3CN)4]PF6 được hòa tan trong 0,5 ml acetonitril (CH3CN). Sau đó trộn hai dung dịch với nhau dung dịch chuyển sang màu đỏ đặc trưng của phức Cu(I). Hấp thụ trực tiếp lên TiO2 . Ngoài ra nếu cần tinh chế sản phẩm thêm ete hoặc tách hexan vào dung dịch xuất hiện kết tủa màu đỏ là phức Cu(I). Lọc lấy kết tủa ta được sản phẩm tinh khiết.
II.4. Chế tạo DSSC