CC BY
0KREMNIY FTALOSIANIN PIGMENTINING SINTEZI
1Shukurov D.X., 2Po'latova Sh.X., 3Eshmurodov Sh.Yu.
1DTPI, PhD, 1'3DTPI, talaba https://doi.org/10.5281/zenodo.11114277
Annotasiya. Ushbu tadqiqotning maqsadi tarkibida kremniy saqlovchi ftalosianin pigmentini sintez qilish va uning tadqiqoti hisoblanadi. Ushbu maqsadga erishish uchun tetroetoksisilan, karbamid, ftal angidrid hamda yangi turdagi katalizator kerak bo 'ldi. Natijada, tarkibida kremniy saqlovchi ftalosianin pigmenti sintez qilinib uning xosil bo'lish taxminiy reaksiya tenglamasi keltirildi.
Kalit so'zlar: pigment, ftalosianin, organik yarimo'tkazgich, fotoanod, quyosh elementi.
Аннотация. Целью данной работы является синтез и исследование кремнеземсодержащего фталоцианинового пигмента. Для достижения этой цели понадобились тетроэтоксисилан, мочевина, фталевый ангидрид и новый тип катализатора. В результате был синтезирован кремнийсодержащий фталоцианиновый пигмент и дано приближенное уравнение реакции его образования.
Ключевые слова: пигмент, фталоцианин, органический полупроводник, фотоанод, солнечный элемент.
Abstract. The aim of this study is to synthesize and investigate the silicon-containing phthalocyanine pigment. To achieve this goal, tetroethoxysilane, urea, phthalic anhydride and a new type of catalyst were needed. As a result, phthalocyanine pigment containing silicon was synthesized and the approximate reaction equation for its formation was given.
Key words: pigment, phthalocyanine, organic semiconductor, photoanode, solar cell.
Kirish
Tarkibida metall saqlagan ftalosianinlar ko'p yillardan beri sanoat miqyosida an'anaviy ravishda ishlatilmoqda. Ular azaldan bo'yoq va pigment sifatida foydalanilgan hususan, rangli bosma siyohlar, lok-bo'yoq tarkibidagi pigmentlar sifatida plastmassa, metall konstrukturalar va sintetik tolalarni bo'yash uchun asosiy materiallardan biridir. Bundan tashqari ftalosianinlarning qimmat fotofizik va yarimo'tkazuvchanlik xususiyati kelajakda ko'plab istiqbolli loyihalarni amalga oshirishga imkon beradi [1].
Ftalosianinlar huddi o'simlik xlorofillari kabi organometal birikmalar (metall koordinatsion komplekslar) hosil qiladi [2]. Ular yaxshi issiqlik va kimyoviy barqarorlikni namoyish etadi va shuningdek, molekulalarining atrofiga funktsional guruhlarni biriktirish kabi sintetik modifikatsiyalar natijasida yaxshilanishi mumkin bo'lgan keng optik va elektron xususiyatlarga ega ekanligi adabiyotlarda keltirilgan [3]. Bundan tashqari, metall va metalsiz ftalosianinlarni fotovoltikada qo'llash organik quyosh elementlarida ham, pigment moddalar sintezida ham faol o'rganilgan [4]. Bu turdagi bo'yoq pigmentlar ko'rinadigan yorug'lik spektriga sezgir va yaxshi singdirish xossasiga ega ekanligi sababli, quyosh nuri o'tkazuvchan shaffof shisha substrat orqali bo'yoq molekulasiga tushganda bo'yoq pigment molekulasi tarkibidagi elektronlar qo'zg'algan holatga o'tadi[5].
Tajribaviy qism. Tetraetoksisilan, karbamid va ftal angidrid asosida yangi turdagi tarkibida kremniy saqlovchi ftalosianin bo'yoq moddasini sintez qilish uchun, oldindan yoqib tayyorlab qo'yilgan qizdirish pechidagi harorat 250°C ga yetganda stakandagi reaksion aralashmani pechga 2,5 soat davomida qo'yildi. Natijada, rangsiz reaksion aralashma harorat ta' sirida reaksiyaga kirishib qo'ng'ir rangli kukunsimon massaga aylanib qoladi. Uni pechdan olib,
xona haroratida sovutib ustiga 96% li kons sulfat kislota eritmasida 30 minut davomida aralashtirib turgan holda eritildi. Keyin, ushbu kons sulfat kislotada eritilgan reaksion aralashmaning ustiga stakanning bor hajmigacha to'ldirib qaynoq suv quyib yana aralashtiramiz. Natijada, reaksiyaga to'liq kirishmay qolgan boshlang'ich maxsulotlar erib eritmaga o'tib reaksion muhitdan chiqib ketadi.
Jarayonning oxirida, qo'shimcha tozalash, eritish va neytrallash jarayonidan so'ng ko'k-yashil kristallar paydo bo'lib stakan tagiga cho'ka boshlaydi. Quritib olingan to'q-ko'k rangli pigment dimetilformamid va N-metil pirrolidonda yaxshi eridi. Olingan maxsulotning unumi 80 % ni tashkil qildi.
C2H5Ov yOC2H5
Si -
c2H5o/ noc2h5
8 JL
*nh2
reaksiyasi.
Olingan natijalar tahlili
Yuqorida kremniy saqlovchi ftalotsianin (SiPc) bo'yoq moddasining xosil bo'lish reaksiyasining tahminiy formulasi tasvirlangan. Sintez qilingan yangi, tarkibida kremniy saqlagan ftalosianin bo'yoq modda ekanligi adabiyotlardagi ma'lumotlarga solishtirib va fizik-kimyoviy analizlarni amalga oshirib aniqlandi. Sintez qilingan yangi fotokonduktiv bo'yoq modda turli xossalari bilan ajralib turadi. Masalan, termik jihatdan barqarorligi, quyosh nuriga sezgirligi, hamda eritmada turg'un ekanligi uning qo'llanilish sohalarini kengaytiradi. Hozirgi kunda bu turdagi (SiPc) tarkibida kremniy saqlovchi ftalosianin bo'yoq moddasining siztezi uni muqobil energiya manbalaridan biri bo'lgan uchinchi avlod quyosh elementlari hisoblangan quyosh nurlariga sezgir bo'yoqlar asosida ishlaydigan quyosh elementlariga qo'llash bo'yicha ilmiy tadqiqotlar olib borilmoqda.
Xulosa
Sintez qilingan kremniy saqlovchi ftalosianin (SiPc) pigmentining hosil bo'lganligini mavjud ftalosianinlarga xos bo'lgan xususiyatlar bilan taqqoslash orqali tahlil qilindi. Shuningdek, uni turli erituvchilarda eritib erituvchilarga bo'lgan munosabati va optik yutulish spektrlari yani fotodinamik xossalari o'rganildi. Olib borilayotgan intinsev tadqiqotlar kelgusidagi quyosh elementlari, fotoanod va energiya yig'ish dasturlarida kremniy saqlovchi ftalosianin pigmentining (SiPc) qo'llanilish soxasini kengaytirishga qaratilgan.
Foydalanilgan adabiyotlar
1. Shukurov D.Kh, Turaev Kh.Kh., Kholnazarov B.A., Kasimov Sh.A., Jumaeva Z.E., Tillayev Kh.R., "Synthesis of Zinc Phthalocyanine Pigment and its Application to New Generation Solar Cells," International Journal of Engineering Trends and Technology, vol. 71, no. 4, pp. 453461, 2023. Crossref, https://doi.org/10.14445/22315381/IJETT-V71I4P238.
2. Shukurov D.Kh, Turaev Kh.Kh., Kholnazarov B.A., Kasimov Sh.A., Jumaeva Z.E., Tillayev Kh.R., "Synthesis of Zinc Phthalocyanine Pigment and its Application to New Generation Solar Cells," International Journal of Engineering Trends and Technology, vol. 71, no. 4, pp. 453-461, 2023. Crossref, https://doi.org/10.14445/22315381/IJETT-V71I4P238.
3. Boguslavskiy Ye. G., Prokhorova S. A., Nadolinnyy V. A. // Evolyutsiya uporyadochennykh plenok ftalotsianina medi po dannym EPR // Zhurnal strukturnoy khimii, 2005, t. 46, № 4, s. 6. S. 1055-1063
4. Diacon A, Rusen E, Boscornea C, Pandele AM, Cincu C. New phthalocyanine-fullerene dyads sensitizers for solar cells. UPB Sci Bull, Ser B, 2011, 73(3): P. 87-98.
5. Geerts YH, Debever O, Amato C, Sergeyev S. Synthesis of mesogenic phthalocyanine-C60 donor-acceptor dyads designed for molecular heterojunction photovoltaic devices. Beilstein J Org Chem, 2009, 5(49): DOI: 10.3762/bjoc.5.49.
