第147章 老師,我什麼時候說過要放棄這(1/2)
第147章 老師,我什麼時候說過要放棄這個項目了?
時間如白駒過隙,一晃就到了開學的日子。
蕭然實驗室。
「孔師兄,你來進行一號化合物的合成。」蕭然站在實驗台前,對著正在準備實驗材料的孔師兄說道。
孔師兄點了點頭,蕭然見狀把手上的試管遞過去,吩咐道:「首先將5g的3-氯噻吩溶解在乾燥的四氫呋喃中,四氫呋喃的劑量為30毫升,並徹底攪拌,然後將混合物冷卻至-78℃,滴加56毫升的n-BuLi試劑」
「小曦,你來進行二號化合物的合成,沒問題吧?」
「沒沒問題!」
「那好,你需要將14克的二乙基和70克的三苯基磷鈀加入到20毫升的甲苯和4毫升的DMF混合溶劑中,然後將混合物加熱至回流,並持續攪拌」
「錢文斌,伱負責三號化合物的合成,首先在試管中加入19毫升氫氧化鈉溶液」
「林曉曉,你負責記錄實驗數據,記得每一個步驟都要詳細記錄下來,詳細到使用的試劑是什麼型號,取自實驗室何處,購於哪家公司都要記錄下來,明白了嗎?」
「明白,蕭主任!」
經過上學期的磨合,這學期大家的默契明顯提升了許多。
總算是有了點科研團隊的雛形,不過離合格的科研狗還有一段不小的距離,好在蕭然也沒指望他們在這次的項目研究中發揮多大的作用,權當積累經驗了。
目前整個項目的研究進度已經來到了90%左右,這其中,蕭然自己一個人就完成了其中80%多的工作。
當然了,這研究進度究竟到了哪一步,也只有掌握了整個有機太陽能電池技術的蕭然一清二楚。
至於實驗室的其他人,則根本不知道自己手上的研究到了哪一步,甚至方向有沒有弄錯都不清楚。
當然了,這也怪不得他們,事實上,這才是科研狗的日常。
就拿這次的有機太陽能電池來說吧,想要研發出能量轉化率在26%~21%左右的新型有機太陽能電池,最關鍵的一點就是這項技術中的三元共聚物。
而想要得到這個三元共聚物,則需要設計併合成兩種新型Cl-區域異構單元TTO和TTI,然後通過無規共聚將其作為第三單元摻入PM6主鏈中,形成三元共聚物。
這其中的主要原理就是TTO和TTI的引入會降低三元共聚物的HOMO水平並增加開路電壓。(HOMO:Highest Occupied Molecular Orbital的縮寫,意思是最高占據分子軌道,它是分子中已占有的電子處於的最高能量的軌道,代表著分子中最容易參與反應的電子狀態)
同時具有多個非共價相互作用的TTO單元、更正的靜電勢和更少的異構體結構導致所得三元共聚物具有更好的分子共面性、更強的結晶度、更明顯的聚集行為。
這些特性有利於激子解離、電荷轉移和電荷收集。
正因如此,這個項目研究的難點就是如何獲得這種三元共聚物。
就拿異構單元TTO來說吧,想要合成這種新型Cl-區域異構單元,需要一號化合物,也就是現在孔濟元正在做的實驗。
將一號化合物在-50℃下攪拌2小時,然後再次冷卻至-78℃,在此條件下,一次加入53毫升的Me3SnCl,再攪拌1小時,接著將溶液回收到室溫下,並攪拌過夜。
最後將得到的混合物倒入水中,用DCM萃取,獲得淡黃色油狀物質萃取液,把它命名為四號化合物。
然後將四號化合物添加其他化學物質合成提取出六號化合物,最終經過四次環環相扣的實驗一步步得到新型Cl-區域異構單元TTO。同理二號化合物和三號化合物合成五號化合物,再經過反覆提取,添加催化劑等等最終得到TTI。
這是十分複雜又繁瑣的實驗。
若是不知道答案的話,那就只能用試錯法了,也就是一個個的試驗。
一號化合物怎麼獲得?該用多少克3-氯噻吩,四克?五克?還是六克?
四氫呋喃的劑量又加多少毫升合適?攪拌完後的溶解液又該冷卻到多少度?添加多少毫升的n-BuLi試劑?
當然,這些都可以通過數據推導出公式,然後通過公式計算出最佳比例,但這數據怎麼來?
不還是需要大量的實驗數據支撐,而當這些參數多到一定數量的時候,試錯法絕對能讓實驗室的科研狗痛不欲生,保底進行數百次實驗,上千次是常態,上限則是未知。
光是想想就讓人頭皮發麻。
不過這顯然是對其他人而言,對蕭然來說,他的優勢則在於所有的實驗流程,數據都了熟於心,知道四氫呋喃該用多少劑量,需要冷卻到多少度最終獲得一號化合物,等等。
這也正是他實驗室才區區五個人,就敢攻克新型有機太陽能電池項目的勇氣所在。
甚至如果他願意,他能毫無失誤一次性研發出來新型有機太陽能電池,當然,這麼做未免有些驚世駭俗了。
別人實驗了幾千次也找不到合適的比例達到最佳性能,你一次就能成功,任誰看了第一反應都覺得有問題。
所以如果不想被人懷疑,還是老老實實地多做幾組對照實驗吧,有了足夠多的容錯,對照數據,你這最終的答案才能說服力不是。
有了前兩個月的實驗,蕭然覺得時機差不多也成熟了,索性不裝了,直接打開存放試劑的低溫冰箱,從中取出八號化合物以及十號化合物。
這是他這三天前就製作好的一批八號以及十號化合物試劑,總共20支,其中就有兩支是正確的比例試劑,蕭然給它標記的數字為8-21,以及10-12。
各取出五支八號,十號化合物,將8-21和10-12混入其中,隨即便走到自己的實驗台,低頭做起了實驗。
有著卡爾·巴里·夏普勒斯的經驗,蕭然做起實驗來簡直賞心悅目,特別是跟旁邊的孔濟元他們相比,那簡直就是降維打擊。
沒過多久,蕭然就合成五個新型Cl-區域異構單元TTO和TTI。
照例給他們標完號之後,蕭然把這十個樣本交給林曉曉,吩咐道:「曉曉,幫我把這十個樣本拿去做傅立葉紅外光譜分析。」
「好的!」林曉曉甜笑著接過樣本,快步走到實驗室內唯一一台傅立葉紅外光譜儀,隨後操作著儀器,將每一個樣本逐一放入光譜儀中進行測試。
就在林曉曉忙碌地操作著傅立葉紅外光譜儀的時候,實驗室的門被輕輕地敲了敲,接著一個熟悉的聲音傳來:「蕭然,你在裡面嗎?」
蕭然抬頭一看,只見田主任笑眯眯地站在門口,手裡還拿著一個信封,看起來神秘兮兮的。
「田老師,您怎麼來了?」蕭然有些意外地迎了上去,「是不是有什麼新的指示?」
田主任擺了擺手,示意蕭然不要那么正式:「指示沒有,關心倒是有一大堆。怎麼樣,你們這項目進展得還順利嗎?」
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