酞菁氯化铟的合成及其在光敏电阻中的应用研究

摘要

本文采用共沸去水法制备无水三氯化铟。使用溶剂法以无水三氯化铟与酞菁素为原料反应合成了酞菁氯化铟，确定了最佳合成工艺条件：使用邻二氯苯为溶剂，酞菁素与三氯化铟的摩尔比为3．5：1，在氮气保护下维持温度180℃反应5h，收率42.9％。使用固相法以尿素、邻苯二甲酸酐和四水合三氯化铟为原料反应合成了酞菁氯化铟，确定了最佳合成工艺条件：尿素、邻苯二甲酸酐和四水合三氯化铟的摩尔比为14：4.5：1，以乙酸钠为催化剂，在130℃保温0.5h后，维持温度220℃反应4h，收率71.2％。采用红外吸收光谱分析了产物的结构。测得产物在浓硫酸中的紫外-可见-近红外光谱分别在228nm、433nm、836nm附近有强吸收峰。X-射线衍射分析表明合成粗品酞菁氯化铟的晶型为α型。红外吸收光谱表明经过88％硫酸提纯后的酞菁氯化铟没有铟离子的脱落。在水-邻二氯苯(V水：V邻-氯苯=4：1)中对提纯后产品进行溶剂处理，X-射线衍射谱图分析表明溶剂处理后的酞菁氯化铟的的晶型为β型。 使用溶液浸渍法在氧化锡铟(ITO)玻璃表面制备了酞菁氯化钢光敏电阻薄膜，大大简化了光敏电阻的成膜操作。对光敏电阻薄膜的制备工艺进行了研究，讨论了对电极材料、浸渍液的成分、超声波震荡时间、浸渍次数、电荷传输层及复合材料对厚度和灵敏度的影响。对制得的酞菁氯化钢光敏电阻薄膜进行了表征，原子力显微镜分析测得薄膜的表面粗糙度为2.492nm，环境扫描电子显微镜分析测得薄膜的颗粒粒径在10～300nm之间，与传统方法的数据相当。制得的酞菁氯化铟光敏电阻的积分比灵敏度最高达到67.3μA·(lx·V)-1，电阻灵敏度最高达到9.47×108，比其他方法制得的无机光敏电阻和有机光敏电阻高1000倍左右。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章文献综述

1.1光电传感器

1.1.1国内外光电传感器的研究现状

1.1.2光电传感器的应用

1.2光敏电阻

1.2.1光敏电阻的导电原理

1.2.2光敏电阻的制备工艺

1.3有机半导体

1.3.1聚乙炔

1.3.2并五苯

1.3.3酞菁

1.4酞菁氯化铟的合成

1.5本文的研究工作

第二章实验

2.1实验原料及测试仪器

2.1.1实验原料

2.1.2测试仪器

2.2酞菁氯化铟的合成

2.2.1无水三氯化铟的制备

2.2.2 1，3-二亚氨基异吲哚啉(酞菁素)的预处理

2.2.3单一溶剂法合成酞菁氯化铟

2.2.4混合溶剂法合成酞菁氯化铟

2.2.5固相法合成酞菁氯化钢

2.3酞菁氯化铟的提纯

2.4酞菁氯化钢的晶型调节

2.5光电性能测试

2.5.1 光敏电阻薄膜的制备

2.5.2性能测试

第三章结果与讨论

3.1酞菁氯化钢的合成

3.1.1溶剂法合成酞菁氯化铟

3.1.2固相法合成酞菁氯化铟

3.1.3酞菁氯化铟的提纯

3.2酞菁氯化铟的结构表征

3.2.1红外吸收光谱

3.2.2紫外-可见-近红外吸收光谱

3.3酞菁氯化铟的转型

3.3.1转型溶剂及其配比的影响

3.3.2转型温度的影响

3.4有机薄膜光敏电阻的制备工艺及性能测试

3.4.1制备工艺的研究

3.4.2酞菁氯化铟光敏电阻薄膜的表征

3.4.3复合材料体系光敏电阻

第四章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录

致谢