Дослідження спектрів і агрегації молекул ванадил фталоцианіна у двохкомпонентних розчинах
DOI:
https://doi.org/10.31548/Анотація
Запропоновано і відтворено підхід для формування наночасток органічного напівпровідника донорного типу в суміші полярного і неполярного розчинників. Відомо, що металічні комплекси молекул фталоцианіну широко застосовуються в шарових фотовольтаїчних перетворювачах сонячного світла в якості органічного напівпровідника донорного типу. У роботі досліджувались електронні спектри ванадил фталоцианінового VOPc барвника в розведеному і концентрованому розчині, а також у полярному і неполярному розчинниках. У розведеному неполярному розчиннику молекули барвника перебувають у стані мономера, разом з тим, зростання концентрації барвника призводить до появи димерних формацій. Виявлено, що використання змішаного розчинника кислота-вода є дієвим способом контролю агрегації молекул барвника. Головні чинники впливу на асоціацію молекул VOPc – це величина водної компоненти в суміші розчинника і час ‘вирощування’ нанокристалів.
У концентрованих полярних розчинах молекула барвника перебуває в стані монокатіона сольватованого молекулами розчинника і не здатна до взаємодії із іншими молекулами барвника. У цьому випадку, розчин має суто мономолекулярний спектр поглинання. При додаванні води стає можливою міжмолекулярна взаємодія за рахунок руйнування сольватної оболонки навколо молекули барвника. Також відбувається асоціація органічних молекул. У нашому випадку, це призводить до появи в спектрі поглинання широкої смуги із максимумом при 980 нм. Застосовуючи суміш кислота-вода та змінюючи концентрацію води у ній, можемо контролювати процес агрегації молекул барвника, а також кількість молекул в агрегаті. Так, появу у спектрі поглинання смуг при 775 і 690 нм можливо пов’язати із формуванням сендвіч-подібних димерів (H-димерів). Із зростанням концентрації води формуються більші агрегати молекул барвника. При високій концентрації води в суміші можуть “вирости” монокристали мікронного масштабу. У спектрах поглинання процес “росту” можливо спостерігати завдяки появі смуги при 980 нм із наступним зростанням її інтенсивності, довгохвильового зсуву і розширення. Описані результати – це базовий підхід для вирощування нанокристалів органічних напівпровідників контрольованого розміру.
Ключові слова: нанокристали, підсилення електронних властивостей органічних молекул, агрегація молекул, самоорганізація молекул
Посилання
962.
2. Vilken A.E., Grekhov V.V., Murashov A.A., Titarenko S.V. (1992). Latv. Zh. Fiz. i Techn. Naur., 3, 72-83.
3. Solovyov K.N., Gladkov L.L., Starukhin A.S., Shkirman S.F. (1985). Spectroscopy of Porphyrines: Vibrational Stats. Nauka i Tekhnika, Minsk, 264.
4. Askarov K.A., Berezin B.D., Evstigneeva R.P. (1985). Porphyrines: Structure, Properties, Synthesis. Nauka, 188.
5. Berezin B.D., Enikolopyan N.S. (1988). Metal Porphyrines. Nauka, 164.
6. Sviridov A.N., Terenin A.N. (1961). Optika i Spectr. 11, 325-338.
7. Vinogradsky A.G., Sviridov A.N. (1982). Teor. i Eksper. Khim., 18, 118-131.
8. Piryatinsky Yu.P., Yatsun O.V. (1994). Zh. Prikl. Spektr, 61(1-2), 19-27.
9. Huang T.H. (1987). J. Phys. Soc. Japan, 56, 1213-1224.
10. Bashkirov S.S., Volkov L.S., Parfyonov V.V. (1977). Optika i Spektr., 42, 575-587.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Енергетика і автоматика
TЦя робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
