フラビン誘導体の長寿命電荷分離状態の生成とデバイスへの応用

黄素衍生物长寿命电荷分离态的生成及其在设备中的应用

基本信息

批准号：
21750146
负责人：
大久保敬
金额：
$ 1.5万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

N,N-ジメチルアニリン-フラビン(DMA-F1)と水素結合サイトを有するフラーレン誘導体(SRC^<60>and DRC^<60>)によって形成される超分子クラスターの光電変換特性について報告する。超分子の形成についてはTHF中で紫外可視吸収スペクトルによって確認した。それぞれの超分子クラスター((DMA-F1/SRC^<60>)n,(2DMA-F1/DRC^<60>)n)は超分子を形成したTHF溶液中にヘキサンを加えて作製した。作製したクラスターを透過型電子顕微鏡で観測した結果、(DMA-FUSRC^<60>)nのクラスターはネットワークを形成し、サブミクロンオーダーの構造を形成していた(φ=200-500nm)。一方(2DMA-F1/DRC^<60>)nのクラスターは直径約40nmの均一なナノ粒子を形成していた。次にそれぞれのクラスターを酸化スズ透明電極基板(OTE/SnO_2)の上に電気泳動法を用いて吸着させて電極を作製した(OTE/SnO_2/(DMA-F1/SRC^<60>)n,OTE/SnO_2/(2DMA-F1/DRC^<60>)n)。作用極にクラスターを吸着させた薄膜電極、対局に白金電極、LiIおよびI2を含むアセトニトリル溶液を電解液として、湿式二極系を構成した。電極としてOTE/SnO_2/(DMA-F1/SRC^<60>)nを用いた外部量子効率(IPCE)の値は3.0%であったのに対し、OTE/SnO_2/(2DMA-F1/DRC^<60>)nでは5.1%と約2倍大きな値を示した。この結果から色素はネットワークを形成するよりも、均一なナノ粒子を形成する方がより高効率な光電流の発生を促すことが考えられる。また、これらの超分子クラスターの光ダイナミクスについてもレーザーフラッシュフォトリシスを用いて、詳細に検討した。

我们报道了由N,N-二甲基苯胺黄素（DMA-F1）和具有氢键位点的富勒烯衍生物（SRC^<60>和DRC^<60>）形成的超分子簇的光电转换特性。通过 THF 中的紫外-可见吸收光谱证实了超分子的形成。各超分子簇((DMA-F1/SRC 60 ) n 、(2DMA-F1/DRC 60 ) n )通过将己烷添加到其中形成超分子的THF溶液中来制备。使用透射电子显微镜观察所制作的团簇，结果发现(DMA-FUSRC^<60>)n的团簇形成网状，形成亚微米级结构(φ＝200～500nm)。另一方面，(2DMA-F1/DRC^<60>)n簇形成直径约40nm的均匀纳米颗粒。接下来，利用电泳将每个团簇吸附到氧化锡透明电极基板(OTE/SnO_2)上以制造电极(OTE/SnO_2/(DMA-F1/SRC^<60>)n、OTE/SnO_2/(2DMA-F1) /DRC^<60>)n)。使用工作电极上吸附有簇的薄膜电极、对电极上的铂电极以及含有 LiI 和 I2 的乙腈溶液作为电解质构建了湿双极系统。以OTE/SnO_2/(DMA-F1/SRC^<60>)n为电极的外量子效率(IPCE)值为3.0%，而OTE/SnO_2/(2DMA-F1/DRC^For<60>) n 的值为 5.1%，大约是原来的两倍。根据该结果，认为形成均匀的染料纳米颗粒比形成网络更有效地促进光电流的产生。我们还使用激光闪光光解详细研究了这些超分子簇的光学动力学。