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联吡啶钌配合物在光物理方面性能优良,广泛应用于电致化学发光和染料敏化太阳能电池方面,本论文主要设计三类配体来合成一系列联吡啶钌配合物,并对该系列配合物的光物理化学性质、氧化还原性和光催化性能进行探讨。(1)合成两种吡唑-三氟甲基配体L1*H2、L2*H,分别将两种配体与cis-(bpy)2RuCl2·2H2O和cis-(dmb)2RuCl2·2H2O在EtOH/H2O(V:V=1:1)中回流得到四种联吡啶钌配合物[(bpy)2Ru(L1)](1)、[(dmb)2Ru(L1)](2)、[(bpy)2Ru(L2)](PF6)(3)、[(dmb)2Ru(L2)](PF6)(4),用单晶X-射线衍射分析测定了1、3、4的晶体结构,并用核磁共振谱对14进行了谱学表征。研究了该系列配合物的光物理性能,发现了1的荧光发光强度最高。对14的电化学性能的研究表明,该系列配合物的吸电子能力越强,氧化峰电位越高,氧化性越强;(2)合成六种吡唑基-哒嗪配体L3L8,将六种配体分别与cis-(bpy)2RuCl2·2H2O在EtOH中回流得到[(bpy)2Ru(L3)](PF6)2(5)、[(bpy)2Ru(L4)](PF6)2(6)、[(bpy)2Ru(L5)](PF6)2(7)、[(bpy)2Ru(L6)](PF6)2(8)、[(bpy)2Ru(L7)](PF6)2(9)、[(bpy)2Ru(L8)](PF6)2(10)六种相应钌配合物,利用单晶X-射线衍射分析测定了5、6、7的晶体结构,并用核磁共振谱对配体L3L8及配合物510进行了谱学表征。通过对该系列配合物的紫外可见吸收的研究表明,5的蓝移最为明显,这是由于对应的配体L3中含有四个供电子基团-CH3,供电子能力越强,蓝移越明显。配合物510的电化学测试结果显示,这六种配合物的氧化峰电位均在1.5V左右。(3)设计合成五种吡唑基-嘧啶配体L9L13,将五种配体分别与cis-(bpy)2RuCl2·2H2O在EtOH中回流得到[(bpy)2Ru(L9)](PF6)2(11)、[(bpy)2Ru(L10)](PF6)2(12)、[(bpy)2Ru(L11)](PF6)2(13)、[(bpy)2Ru(L12)](PF6)2(14)、[(bpy)2Ru(L13)](PF6)2(15)五种相应配合物,利用核磁共振谱对L13谱学表征。对配合物1115进行光物理性能的研究,结果表明,11的吸电子能力最强,发光强度最强,紫外谱图的MLCT最大波长436nm相对较大,蓝移最小。1115的电化学结果中,11的氧化峰电位最大Epa=1.648V,氧化性较强。(4)分别选取三种联吡啶钌配合物1、7、10作为光敏剂研究不同种类光敏剂对光解水制氢的影响,实验结果表明:三种光敏剂的催化效果相差不大;分别通过改变牺牲剂种类、牺牲剂用量三种条件研究了对光解水制氢的影响,结果表明:在牺牲剂为三乙胺、用量为5 mL的条件下产氢量最多。