|
在前人研究成果的基础上,科学家们选择使用两种类型的卟啉染料分子,以达到这个目的,这些分子他们排列在粘土表面。分子在粘土表面倾向于聚集或分隔,这是具有挑战性的,因为研究人员要排列这些分子,形成规则的模式,就像它们的自然对应物一样。 “一种分子排列要具有适当的分子间距,这很重要,因为要达到近100%的能量转换效率,”高木说。“如果分子间的距离太近,其他反应如电子转移和光化学反应就会发生。如果分子间的距离太远,钝化的兴奋染料就会超过能量转换反应。” 为了达到适当的分子间距,科学家们开发出一种新的制备工艺,就是使卟啉分子中的带电荷基(charged sites)之间的距离,匹配粘土表面带负电荷(阴离子)基(negatively charged [anionic]sites)之间的距离。这种效果,研究人员称之为“大小匹配规则”,有助于抑制一些主要因素,就是使卟啉分子倾向于聚集或分隔的因素,并把分子固定在合适均匀的分子间距中。高木解释说,在形成分子模式时,这一策略显著不同于其他方法。 “这一方法是独一无二的,”他说。“在通常自组装系统的情况下,形成这种排列,就需要客-客体相互作用(guest-guest interactions)。在我们的系统中,主客体相互作用(host-guest interactions)发挥了至关重要的作用,可实现特殊的染料排列。因此,通过改变主体材料,就可以控制粘土表面的染料分子排列。” 正如研究人员证明,规则排列的分子带来的激发能量转移效率高达100%。结果表明,卟啉染料分子和粘土主体材料看起来像是一种有希望的候选材料,可用于人工捕光系统。 “目前,我们的系统只包含两种染料,”高木说。“下一步,必须结合几种染料来吸收所有阳光。我们系统的特征点之一,是很容易同时使用几种染料。因此,我们的系统是一种有希望的候选材料,可用于实际的捕光系统,利用所有的阳光。我们相信,即使是光化学反应部分,也可以结合在相同的粘土表面。如果这个系统制成了,结合光化学反应中心,这种系统就可以被称为“无机叶”。 更多信息:《高效激发能量转移反应用粘土/卟啉混合物制备人工捕光系统》(Efficient Excited Energy Transfer Reaction in Clay/Porphyrin Complex toward an Artificial Light-Harvesting System)。”《美国化学学会杂志》 原文链接:http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/ja204425u |
|手机版|搜索|焦点光学|光电工程师社区
( 鄂ICP备17021725号-1 鄂网安备42011102000821号 )
Copyright 2015 光电工程师社区 版权所有 All Rights Reserved.
申明:本站为非盈利性公益个人网站,已关闭注册功能,本站所有内容均为网络收集整理,不代表本站立场。如您对某些内容有质疑或不快,请及时联系我们处理!
© 2001-2022 光电工程师社区 网站备案号:鄂ICP备17021725号 网站公安备案号:鄂42011102000821号 Powered by Discuz! X3.2
GMT+8, 2025-12-24 22:24