Гетерометалічний поліоксометалатний комплекс формули (nн4)5{[cu(en)2][pmo8v4o40]}•9н2o (en-етилендіамін), як речовина, що має фотовольтаїчні властивості

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Гетерометалічний поліоксометалатний комплекс формули (NH4)5{[Cu(en)2][PMo8V4O40]}·9H2O (en - етилендіамін) як речовина, що має фотовольтаїчні властивості.

Текст

Реферат: Винахід належить до галузі хімічної технології і стосується координаційних сполук, які можуть бути застосовані як фотоелектричні перетворювачі сонячної енергії в сонячних елементах. Гетерометалічний поліоксометалатний комплекс формули (NH4)5{[Cu(en)2][PMo8V4O40]}·9H2O (en - етилендіамін) як речовина, що має фотовольтаїчні властивості. Винахід забезпечує підвищення фотовольтаїчних властивостей. UA 114256 C2 (12) UA 114256 C2 UA 114256 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі хімічної технології і стосується різнометалічних комплексних сполук, які можуть бути застосовані при виготовленні фотопровідних середовищ для фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії. Найбільш близьким за складом та призначенням до запропонованого є різнометалічний комплекс формули [Ca{Cu(HL)2}2]I2 (HL - монодепротонований залишок від H2L - продукту конденсації 3-метоксисаліцилового альдегіду і моноетаноламіну) [1]. Одним з недоліків цієї сполуки є не достатньо високі фотовольтаїчні властивості. В основу винаходу поставлена задача пошуку нового комплексу, який має кращі фотовольтаїчні властивості. Поставлена задача вирішується шляхом синтезу гетерометалічного поліоксометалатного комплексу формули (NH4)5{[Cu(en)2][PMo8V4O40]}·9H2O (en - етилендіамін) і застосуванням його як речовини, що має фотовольтаїчні властивості. Саме такий склад комплексу виражає сукупність суттєвих ознак, необхідних і достатніх для досягнення технічного результату - підвищення фотовольтаїчних властивостей. Одержання комплексу в лабораторних умовах проводять, як правило, в реакторі, обладнаному мішалкою та нагрівачем. В реактор вносять вихідні речовини і реакційну суміш нагрівають при постійному перемішуванні до закінчення реакції. Цільовий продукт вилучають з реакційної суміші відомими прийомами. Винахід ілюструється прикладом. Синтез (NH4)5{[Cu(en)2][PMo8V4O40]}·9H2O. Комплекс утворюється за такою реакцією: 0 Сu +2еn+2V2O5+8/7(NH4)6Mo7O24+(NH4)2HPO4+46/7Н2О(NH4)5{[Cu(en)2][PMo8V4O40]}·9H2O+2 7/7NH3 У реактор, що містить 15 мл дистильованої води, вносять 0,025 г (0,4 ммоль) металічної міді, 0,053 г (0,4 ммоль) (NH4)2HPO4, 0,865 г (0,7 ммоль) (NH4)6Мо7О24·4Н2О, 0,053 мл (0,8 ммоль) етилендіаміну, 0,109 г (0,6 ммоль) V2O5 і нагрівають при постійному перемішуванні та температурі 60-65 °C протягом 8 год. Кристали коричневого кольору випадають з одержаного розчину через 1 добу. Вихід цільового продукту складає 0,09 г (10,8 %). Знайдено, %: Сu=2,7; Mo=36,4; V=10,0; Р=1,5; С=2,2; N=5,9; Н=2,7. Розраховано, %: Сu=3,06; Mo=36,93; V=9,80; Р=1,49; С=2,31; N=6,07; Н=2,62. -1 ІЧ спектр (табл. з KВr, см ): 3480 пл., 3316 с, 3250 ш., 3145 ш., 3012 ш., 2806 ш., 1623 сл., 1588 сл., 1460 пл., 1400 сер., 1383 пл., 1276 сл., 1175 пл., 1060 сер., 1043 сер., 957 пл., 934 с, 855 с, 779 д.с, 703 пл., 695 сл., 597 сл., 525 сл., 476 пл. Склад комплексу підтверджено результатами рентгеноструктурного аналізу. Фотовольтаїчні властивості полімерних плівкових композитів (ППК) запропонованого комплексу порівнювали з властивостями відомого комплексу [Ca{Cu(HL)2}2]I2. Для одержання ППК, які використовувались далі для вимірювання електричного потенціалу їх вільної поверхні, готували суспензію комплексу в хлористому метилені, що містив полівінілбутираль (ПВБ). Наважку комплексу розраховували таким чином, щоб концентрація комплексу в плівці ПВБ складала 33 %. Приготовану таким чином суспензію поливали на скляну пластину, покриту прозорим електропровідним шаром SnO2:ln2O3. Після поливу і утворення плівки зразок висушували при кімнатній температурі протягом 24 год., а потім в сушильній шафі при температурі 80 °C протягом 48 год. Товщина плівки полімерного композиту складала 2,0-3,0 мкм. В приготовлених зразках вимірювали величину електричного потенціалу (Vp) поверхні плівок композитів до опромінення світлом, його зміну під час опромінення і після вимкнення світла. При цьому визначали максимальне значення потенціалу (Vpmax) поверхні плівки. Для визначення фотовольтаїчних характеристик застосовано методику вимірювання потенціалу поверхні з використанням динамічного зонда (метод Кельвіна) [2]. Вибір цієї методики обумовлений тим, що вона виключає вплив на фотопроцеси в ППК контактної різниці потенціалу, яка виникає у зразках сендвіч-структур з електродами із різних матеріалів. Як зонд використана алюмінієва пластина діаметром 4 мм. Частота коливання зонда складала 4 кГц. Для опромінення зразків використовували світлодіод з максимумом інтенсивності випромінювання на довжині хвилі 532 нм, яка знаходиться в області сонячного випромінювання. Сила світла випромінювання світлодіода - 30 кд. Відстань між світлодіодом та скляною поверхнею зразка - 0,5 мм. Кінетику зміни Vp реєстрували за допомогою запам'ятовуючого осцилографа Tektronix TDS1001B. Всі виміри проведені при кімнатній температурі, яка передбачає практичне використання фотовольтаїчних перетворювачів. 1 UA 114256 C2 Результати дослідження властивостей запропонованого та відомого комплексів, які наведені в таблиці, показують, що фотовольтаїчні властивості комплексу (NH4)5{[Cu(en)2][PMo8V4O40]}·9H2O зростають на 25 % у порівнянні з прототипом. Таблиця Характеристики зразків фотоелектричних перетворювачів, що містять запропонований та відомий комплекси Комплекс [Ca{Cu(HL)2}2]I2 (прототип) (NH4)5{[Cu(en)2][PMo8V4О40]}·9H2О Vpmax, мВ 12012 150±5 5 10 15 Джерела інформації: 1. Гетерометалічний комплекс формули [Ca{Cu(HL)2}2]l2 (HL монодепротонований залишок від H2L продукту конденсації 3-метоксисаліцилового альдегіду і моноетаноламіну), як речовина, що має фотовольтаїчні властивості. Кокозей В.М., Давиденко М.О., Петрусенко СР., Студзинський С.Л., Давиденко I.I., Плюта Н.І. Патент України на винахід № 110570. Опубліковано 12.01.2016, Бюл. № 1. 2. Nonnenmacher M., O'Boyle M.P., Wickramasinghe H.K. Kelvin probe force microscopy// Appl. Phys. Lett. 1991, V. 58, P. 2921-2923. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Гетерометалічний поліоксометалатний комплекс формули (NH4)5{[Cu(en)2][PMo8V4O40]}·9H2O (en - етилендіамін) як речовина, що має фотовольтаїчні властивості. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: C07F 1/08, C01G 3/00, H01L 31/00, C07F 19/00, C01G 31/00, C01B 25/00, C01G 39/00, C07C 211/10

Мітки: речовина, en-етилендіамін, комплекс, має, nн4)5{[cu(en)2][pmo8v4o40]}•9н2o, гетерометалічний, поліоксометалатний, формули, фотовольтаїчні, властивості

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/4-114256-geterometalichnijj-polioksometalatnijj-kompleks-formuli-nn45cuen2pmo8v4o409n2o-en-etilendiamin-yak-rechovina-shho-maeh-fotovoltachni-vlastivosti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Гетерометалічний поліоксометалатний комплекс формули (nн4)5{[cu(en)2][pmo8v4o40]}•9н2o (en-етилендіамін), як речовина, що має фотовольтаїчні властивості</a>

Подібні патенти