退出模拟实验室II，许秋来到真空烘箱前，关闭加热装置、真空泵。随后，旋转仪器侧面的放气孔，小心的将空气放入真空烘箱的箱体内部，如果放气的速率过高，可能将包裹在滤纸内部的固体粉末状药品吹飞，导致实验直接GG。真空烘箱上的气压计示数缓缓上升，半分钟左右后，恢复到正常大气压。许秋转动把手，打开烘箱舱门，将滤纸包取出，小心展开。滤纸被烤的暖烘烘的，上面的暗红色粉末此时已经完全干燥，看不出溶剂存在的痕迹。毕竟设置的温度是70摄氏度，已经超过了甲醇溶剂65摄氏度左右的沸点，因此，虽然烘干时间只有一个多小时，但也圆满完成了任务。其实，如果不是赶时间投下一个反应，最好的处理方式是40或50摄氏度，在相对低温的条件下对药品进行真空烘干，然后持续时间久一些，比如6小时甚至过夜也不是不行。主要的考虑是高温条件下，可能会造成药品分子的分解，比如有机锡试剂这类的药品，可能会脱锡，不过PDI分子的化学稳定性非常好，倒是不用太担心。许秋用不锈钢刮刀，将滤纸上的三硝基化的第二代3D-PDI分子转移至称量纸上，称了一下质量。41.2毫克。比当初投料时原料的质量都要高。这也正常，硝基化反应，就是用一个硝基取代一个氢原子的位置，在分子上引入三个硝基，大约能提高135的相对分子质量。计算下来，产率99.6%，四舍五入?100%！许秋将产物收好?开始准备下一步的反应——高温下，硒粉与三硝基化的第二代3D-PDI分子反应。在这个反应中?硒原子会顶替硝基的位置?同时与当前PDI分子上另一个湾位碳原子相连接，再次形成一根单键。通俗来讲?（1，2）、（3?4）、（5?6），六个活性位点，对前一步的硝基化反应来说，各自只取一个位点。而对硒原子来说?对不起?我全部都要，每个硒原子均占领两个湾位的活性位点，形成一个五元环状结构。这也是为什么上一步的反应不需要区分三种产物的原因。因为即使是混合产物，经过这一步引入硒原子的反应，最终还是会回归到统一的最终产物。许秋走到试剂柜?取出装有硒粉的试剂瓶和N-甲基吡咯烷酮溶剂瓶，将它们转移至通风橱中。硒粉是一种无机非金属材料?能溶解它的有机溶剂不多，它可溶于浓硫酸、三氯甲烷?微溶于二硫化碳，不溶于水、乙醇。显然?浓硫酸不是一个溶剂的好选择?三氯甲烷?也就是氯仿，沸点太低，只有60摄氏度左右，同样不适合这个反应。因此，这次选择的溶剂是N-甲基吡咯烷酮，简称NMP，是一种强极性溶剂，它不仅可以溶解硒粉，而且沸点高达200摄氏度以上，非常契合此次反应。NMP是一种无色透明油状液体，有一定的粘度，和常用的甲苯、二氯甲烷之类粘度小的有所差别。据说这玩意有胺的味道，不过许秋并没有作死的上去闻一闻。他直接用一次性滴管，吸取大约10毫升的溶剂至两口烧瓶内，这回不用重蒸溶剂，比较省事。搞定反应溶剂后，许秋拿起硒粉的试剂瓶，打量了一番。上面标注着“Sepowder，高纯硒粉，99.99%”，还有药品的CAS号，7782-49-2以及厂家相关的信息等。药品的CAS号很像居民的身份证号，每一个CAS号通常只对应一个药品，不过同一个药品可能对应多个CAS号。之前许秋有查过资料，硒粉是有毒的，而且是粉末状的，很容易在称取过程中扩散到空气中。因此，他把硒粉的试剂瓶拿到专门做无机合成反应的通风橱中，用这里的天平称量。打开通风橱，将通风橱的玻璃拉到下方，旋开硒粉的试剂瓶盖，用药匙舀一小勺黑灰色粉末状的硒粉，转移至去皮天平托盘上的称量纸上，合上天平侧面的玻璃门。在这个反应中的硒粉是大大过量的，所以称量不需要特别精确。最终，许秋称取了40.1毫克的硒粉，迅速转移至两口烧瓶中，相对于硝基化的3D-PDI分子大约是30当量。他抓起一个干净的梭形磁性搅拌子，丢入反应瓶，将反应瓶夹在铁夹上，浸入油浴锅内，启动加热、搅拌，设定温度为70摄氏度，转速400r.p.m.。在等待硒粉溶解的过程中，许秋开始准备工作，这个反应需要氮气保护，不需要冷凝回流，只要用三通阀弄个氮气球就好。随后，安装氮气球、三抽三排、加入硝基化的3D-PDI原料、三抽三排、迅速升温至190摄氏度、提高转速至700r.p.m.、用铝箔纸包裹反应瓶。“终于完成了。”许秋自言自语了一句，看了看挂在通风橱旁的秒表，“都十一点多，快十二点了，先给学妹发个消息吧。”卸掉沾满汗水的手套，脱掉实验服，返回A501。拿起手机一看，收到了一排来自学妹的消息。“师兄，我到寝室啦。”“洗完澡啦。”“[人呢]”“好困呀。”“好想困觉觉。”“[语音]”“[语音]”许秋点开两条语音，听筒里传来学妹软软的声音，“呼~刚刚差一点睡了过去。”“等我下，我再去洗洗脸。”‘有人挂念的感觉还真不错，’许秋笑了笑，刚想回复，又收到一条消息。“大召唤术，出现吧，师兄。”“[我来了]”“咦，真的召唤成功啦。”“之前一直在实验，没带手机，刚刚忙完。”“师兄辛苦啦，实验进展顺利嘛。”“还不错。”两人又聊了一会儿，彼此互道晚安。众所周知，晚安之后才是熬夜的开始。许秋放下手机，又回到了实验室。刚才他急于向学妹报平安，实验室还没有关闭。检查了几个通风橱，几个反应瓶都很正常，许秋这才安心的关闭实验室的水、电、气，锁门离开。回到A501，刷牙洗脸，可惜这里条件不允许，没办法洗澡。邯丹宿舍的卫生间虽然只有冷水供应，但至少有个喷头，如果用暖壶到楼下打两壶开水，配合着淋浴喷头，甚至还可以洗热水澡。学妹每天回去的也晚，她就是这么洗澡的，至于许秋是怎么知道的，反正不是他主动问的。而张疆这边洗手间连个喷头都没有。倒算是正常，毕竟是实验楼，又不是宿舍。也因此，五楼的楼道里放着一个喷淋器和洗眼器，就在A502大门的旁边，不过这是出现事故应急用的，并不能拿来私用。比如，眼睛中不小心溅入化学试剂，可以用洗眼器提供大量清水冲洗眼球，或者身上衣物着火，可以用喷淋器浇个透心凉。抛开脑海中乱七八糟的想法，许秋看了眼时间，凌晨十二点已过。果断躺床睡觉，闭眼数了一会儿绵羊，沉沉睡了过去。……阳光明媚，新的一天到来。许秋八点起床，简单洗漱后，去食堂解决早餐。路途中，他进入模拟实验室II中查看结果，三种第一代3D-PDI分子，也就是PDI3-B-5/6/8系列，光电性能的初步探索已经完成。因为有上一次摸索的经验（第一代5/6两个系列，6系列更高，最高值4.37%），这次模拟实验人员对参数的把控更为细致，最终的器件光电效率较上一次有所提升。当然也可能是因为这次反应的产物更佳。不论如何，最终的结果，第一代5系列的效率仍然垫底，效率最高值为4.22%，6系列和8系列光电性能相当，最高值分别为4.55%和4.60%。基于现有给体库，最优适配给体材料均为P3TEA，次优适配给体材料均为PCE10。得到这个结果，许秋开始分析。上周第二代3D-PDI也就是通过光环化反应得到的5系列分子，最高效率达到了5.41%，如果换成6/8系列，大概率还能再次提高，或许能摸到6%。只可惜，第一代3D-PDI中，8系列的效率相对于6系列，提升并不明显，只有0.05%，四舍五入一下就是0，也不清楚在后续第二代、第三代中这两个系列是否能够拉开差距。目前，还在实验室进行硒化反应的是第三代5系列3D-PDI，这个材料非常关键，如果其相较于第二代5系列有所提高，大概率可以将此策略同步应用于6/8系列。那么，今天的任务也确定了，投三个反应，大批量合成第二代5/6/8系列分子，并做好第三代5系列分子的反应后处理。返回微电子楼，学姐和学妹都还没来，许秋便独自前往实验室，打开窗户通风。硒化反应预计的反应时间是12小时，190摄氏度的高温，反应条件算是比较激烈，不过因为有氮气保护、PDI分子的化学稳定性好而且没什么可能的副反应发生，倒是不怎么用担心。许秋本来想点板看看的，但高温反应加上氮气保护，想拿到反应瓶内的溶液必须降至室温才行，之后还要重新三抽三排除氧，再次升温，太过麻烦，便只好作罢。‘反正也不急这一时，便再等它三四个小时，刚好这段时间可以把那三个反应投了。’想到这里，许秋开始准备实验，光环化反应，只有一种反应原料，就是第一代3D-PDI分子，碘单质作为催化剂。其实说碘单质是催化剂，并不是很严谨，因为催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化，而实际上碘在反应过程中是有消耗的，当两个碳原子成环，直接用碳碳单键连接时，会脱掉两个氢原子，刚好和碘单质结合，形成碘化氢。许秋先架起重蒸甲苯的装置，随后点板检测了三种反应原料的纯度。一切准备就绪，他取来三个干净的反应瓶，加入称量好的三种第一代3D-PDI分子，这次反应，他直接把昨天分离、提纯得到的库存全部用上了，每种大约300-400毫克。随后，加入100毫升重蒸后的甲苯溶解原料，加入1毫克的碘单质，架好500瓦的高压汞灯，开始反应。整个过程许秋都非常小心，因为这次是大批量的反应，不容有失。……大约九点半，陈婉清和韩嘉莹一同出现在A501门口。三人有说有笑的闲聊了一阵，许秋留在了办公室，另外两人则前往实验室。想到昨天文章封面的事情，许秋给田晴发了个微信消息：“田晴学姐，封面的事情，怎么样了？”很快收到回复，“我已经做出初稿了，你看看怎么样？”“[图片]”许秋点开图片，明显是田晴手绘的，整体风格是一如既往的卡通风格，不过现在没有完整上色，部分只是简单勾勒出了线条。内容非常丰富，看的出她是下了不少功夫的，而且她对有机光伏的理解也不低。左上方是一个金黄色的太阳，不断辐射着太阳光，作为能量的起始；右上方是卡通化的PCE11分子和PC[70]BM分子，笑嘻嘻的手拉着手，似乎在说“我们都有光明的未来”，这是许秋文章的核心亮点。左下方是有机太阳能电池器件一层层的解剖图，包括玻璃基底/ITO/传输层1/有效层/传输层2/金属电极；右下方是有效层的放大图，或者说是显微形貌。在这两部分中，田晴展现出了太阳能光能转换为电能的整个过程：材料吸收光能、激子（电子/空穴对）的产生、激子拆分为自由电子/空穴、自由电子/空穴分别在受体/给体内部输运、电子/空穴被电极收集，形成光电流。总体上，许秋还是比较满意的，便回复道：“画的不错，给魏老师看过了嘛。”“看过了，他说还可以，学弟你有没有什么意见呀？”田晴回复。“PC[70]BM核心是C-70是椭球形得，图中画成球形了，可以改一改。”许秋想了想，提出了一个小问题。“好的，我改一下，今天上好色，再用PS后期处理一下，就能定稿。”“田晴学姐辛苦了，等回去请你吃饭。”PS:月初求月票，上个月更新了差不多20W字，这个月我会继续加油，争取多多爆发！