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当今世界正面临着能源需求不断增加以及环境污染加剧等挑战，寻找清洁可再生能源已成为重中之重。染料敏化太阳能电池(DSSCs)因其可设计、低成小以及高效率等特点至今仍受到人们广泛的关注。DSSCs的光电转换效率与染料分子的结构以及染料分子在TiO2电极上的锚定有关。为了建立结构与性质的关系，住分子水平上理解染料分子与TiO材料的结合模式是至关重要的。作为研究TiO2的结构和反应性的模型化合物，钛氧簇最近引起了广泛的研究兴趣，同时染料修饰的钛氧簇可以作为染料分子与TiO材料的模型化合物，它们精确的结构使得从分子水平上研究染料与钛氧的键合方式及电荷转移成为可能。
本课题研究合成了一系列带有苯胺染料的钛氧簇并对其进行了表征。研究了它们的配体结构对染料到TiO的电荷转移和光电流性质的影响，讨论了多配体体系的协同效应。论文主要包括以下几个内容:
(1)论文综述部分首先对钛氧簇的研究现状进行简单的介绍，包括结构多样性以及应用的多样性。然后对染料敏化太阳能电池的研究进展进行简要概述，包括组成以及光敏剂的种类等;阐明了选题的思路及意义。
(2)第二部分工作是采用一锅煮的溶剂热方法，将Ti(OiPr)4与光敏羧酸配体反应，合成了六个具有Ti6核的功能染料分子敏化的钛氧簇:[Ti6O4L2(O3PPh)2(OiPr)i0][L=ABA(1)、DABA(2)、TPA-ABA(3)、DEPA-ABA(4)、TPA-DABA(5)、DEPA-DABA(6)]。其中ABA为对氨基苯甲酸、DABA为3，5-二氨基苯甲酸、O3PPh为苯基膦酸，TPA-ABA，DEPA-ABA，TPAD-ABA，DEPA-DABA四种染料配体是由4-=苯胺基苯甲醛(TPA)、4-二乙氨基苯甲醛(DEPA)与ABA或DABA利用席夫碱反应合成的，化合物l和2用于对比分析。用X-射线单晶衍射分析了这一系列化合物的结构，使用它们作为前驱体制备了敏化的TiO2工作电极，对化合物敏化电极的光电性质进行了研究。实验结果显示，在钛氧簇核结构相同的情况下，由对位取代配体的供体基团到TiO核心的电荷转移强于间位取代的配体的电荷转移。配体的空间位阻效应也极大地影响了光电流密度。
(3)在前一部分重点探宄化合物取代位点的影响和供体基团的空问位阻对光电流转换的影响之后。第三部分的工作中，我们采用溶剂热法将对DEPA-ABA.水杨酸（卤代水杨酸）与Ti(iOPrh反应合成了具有Ti4核的钛氧簇[Ti4O(DEPA-ABA)-(SAL)2(OiPr)8](7)、[Ti4O(DEPA-ABA)2(F-SAL)2(O1Pr)8](8)、[Ti4O(DEPA-ABA)2(Cl-SAL)2(O1Pr)S](9)、[Ti4O(DEPA-ABA)2(Br-SAL)2(O1Pr)8](10)，用X-射线单晶衍射分析了这一系列化合物的结构，以它们为前驱体制备了敏化的TiO2工作电极，探讨了卤素取代基团对TiO2工作电极光电流响应的协同作用。实验结果显示，吸电子辅助配体有助于提高光电转换效率。
本课题研究合成了一系列带有苯胺染料的钛氧簇并对其进行了表征。研究了它们的配体结构对染料到TiO的电荷转移和光电流性质的影响，讨论了多配体体系的协同效应。论文主要包括以下几个内容:
(1)论文综述部分首先对钛氧簇的研究现状进行简单的介绍，包括结构多样性以及应用的多样性。然后对染料敏化太阳能电池的研究进展进行简要概述，包括组成以及光敏剂的种类等;阐明了选题的思路及意义。
(2)第二部分工作是采用一锅煮的溶剂热方法，将Ti(OiPr)4与光敏羧酸配体反应，合成了六个具有Ti6核的功能染料分子敏化的钛氧簇:[Ti6O4L2(O3PPh)2(OiPr)i0][L=ABA(1)、DABA(2)、TPA-ABA(3)、DEPA-ABA(4)、TPA-DABA(5)、DEPA-DABA(6)]。其中ABA为对氨基苯甲酸、DABA为3，5-二氨基苯甲酸、O3PPh为苯基膦酸，TPA-ABA，DEPA-ABA，TPAD-ABA，DEPA-DABA四种染料配体是由4-=苯胺基苯甲醛(TPA)、4-二乙氨基苯甲醛(DEPA)与ABA或DABA利用席夫碱反应合成的，化合物l和2用于对比分析。用X-射线单晶衍射分析了这一系列化合物的结构，使用它们作为前驱体制备了敏化的TiO2工作电极，对化合物敏化电极的光电性质进行了研究。实验结果显示，在钛氧簇核结构相同的情况下，由对位取代配体的供体基团到TiO核心的电荷转移强于间位取代的配体的电荷转移。配体的空间位阻效应也极大地影响了光电流密度。
(3)在前一部分重点探宄化合物取代位点的影响和供体基团的空问位阻对光电流转换的影响之后。第三部分的工作中，我们采用溶剂热法将对DEPA-ABA.水杨酸（卤代水杨酸）与Ti(iOPrh反应合成了具有Ti4核的钛氧簇[Ti4O(DEPA-ABA)-(SAL)2(OiPr)8](7)、[Ti4O(DEPA-ABA)2(F-SAL)2(O1Pr)8](8)、[Ti4O(DEPA-ABA)2(Cl-SAL)2(O1Pr)S](9)、[Ti4O(DEPA-ABA)2(Br-SAL)2(O1Pr)8](10)，用X-射线单晶衍射分析了这一系列化合物的结构，以它们为前驱体制备了敏化的TiO2工作电极，探讨了卤素取代基团对TiO2工作电极光电流响应的协同作用。实验结果显示，吸电子辅助配体有助于提高光电转换效率。