本课题是将甲基化双吡啶或质子化双吡啶引入TTF体系中得到带正电荷的但TTF本身的氧化态是中性的TTF衍生物,再与带负电荷的铋、铅卤化物结合,研究TTF衍生物与铋、铅卤化物之间的电荷转移作用,探究其对光电性能的影响。本篇论文主要包括以下几方面内容:一、绪论部分综述了 TTF及其衍生物的性质及最新的研究进展,介绍了含TTF的电荷转移复合物、有机无机杂化材料以及在电池能源上的应用和性能,同时对有机无机铅、铋卤化物的发展进行了简要概括。最后阐述了本课题的选题思路和研究内容。二、将甲基化或质子化的双(4’-吡啶基)-四硫富瓦烯((MePy)2TTF或(HPy)2TTF)阳离子和一系列铋卤化物阴离子组装成四种新型TTF-铋-卤化物,分别 为[(MePy)2TTF]3[Bi2I9]2·4DMF(1)、[(HPy)2TTF]3[Bi2I9]2·8DMF(2)、[(MePy)2TTF][BiBr5DMF]·DMF(3)和[(MePy)2TTF][BiC15DMF]·DMF(4)。单晶分析表明阳离子堆积形成TTF柱,铋-卤化物阴离子通过阴阳离子相互作用镶嵌在TTF柱之间。在这些化合物中,电荷转移的主要贡献是分子内电荷转移(IMCT),即从TTF分子到吡啶基团的电荷转移。然而,阴离子与阳离子之间的电荷转移(ACCT)对IMCT和化合物的物理性质具有显著影响。不同的阴阳离子相互作用模式会导致IMCT和ACCT不同的协同效应,这改变了化合物的带隙和光电流特性。该研究给出了清晰的结构与性质的关系,希望对在分子水平上设计新型钙钛矿材料有所帮助。三、将甲基化双吡啶TTF引入到PbI2卤化物中得到化合物[(MePy)2TTF][Pb2I6]·DMF(5)。单晶X-射线衍射测试发现Pb-I卤化物呈一维链状结构{Pb2I6}n。元素分析结果进一步证实了分子式的组成。对化合物5进行的固态光学漫反射光谱、电子自旋共振(ESR)和循环伏安法(CV)测试结果表明化合物5发生了电荷转移且具备优异的氧化还原性能。光电流响应测试表明电活性有机阳离子(MePy)2TTF与PbI2组装而成的化合物5的光电响应强于起始原料,且可以维持较长时间的稳定,预示其具有成为良好的光电活性材料的潜力。这项工作的开展为新型光电材料的探究提供了参考价值。四、对整体工作进行了总结,期望今后在TTF-钙钛矿方向的研究有新的突破。