Квантово-хімічне моделювання комплексів сквараїно-вих барвників з вуглецевими наночастинками: графе-ном, нанотрубкою, фулереном
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe65.9.741Ключові слова:
барвники, вуглецевi наноструктури, електронна будоваАнотація
Дослiджено будову та електронну структуру комплексiв барвникiв, що мiстять рiзну кiлькiсть електронодонорних атомiв кисню з вуглецевими наноструктурами в залежностi вiд їх розмiрностi (фулерен С60, вуглецева нанотрубка, графен). Встановлено, що у результатi перенесення заряду вiд барвникiв до вуглецевих наночастинок вiдбуваються змiни геометрiї вуглецевих наноструктур та хромофорiв барвникiв, а також електронної будови комплексiв.
Посилання
R.A. Ristinen, J.J. Kraushaar. Energy and the Environment (Wiley, 2006).
S. Khan, A.A. Edathil, F. Banat. Sustainable synthesis of graphenebased adsorbent using date syrup. Sci. Rep. 9, 18106 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-54597-x
J.K. Rath. Low temperature polycrystalline silicon: A review on deposition, physical properties and solar cell applications. Sol. Energ. Mater. Sol. Cells 76, 431 (2003). https://doi.org/10.1016/S0927-0248(02)00258-1
X. Liu, P.R. Coxon, M. Peters, B. Hoex, J.M. Cole, D.J. Fray. Black silicon: Fabrication methods, properties and solar energy applications. Energ. Environ. Sci. 7, 3223 (2014). https://doi.org/10.1039/C4EE01152J
W.H. Bloss, F. Pfisterer, M. Schubert, T.Walter. Thin-film solar cells. Prog. Photovoltaics 3, 3 (1995). https://doi.org/10.1002/pip.4670030102
A. Shah, P. Torres, R. Tscharner, N. Wyrsch, H. Keppner. Photovoltaic technology: The case for thin-film solar cells. Science 285, 692 (1999). https://doi.org/10.1126/science.285.5428.692
K.L. Chopra, P.D. Paulson, V. Dutta. Thin-film solar cells: An overview. Prog. Photovoltaics 12, 69 (2004). https://doi.org/10.1002/pip.541
M.K. Nazeeruddin, P. Pechy, T. Renouard, S.M. Zakeeruddin, R. Humphry-Baker, P. Comte, P. Liska, L. Cevey, E. Costa, V. Shklover, L. Spiccia, G.B. Deacon, C.A. Bignozzi, M. Gr¨atzel. Engineering of efficient panchromatic sensitizers for nanocrystalline TiO2-based solar cells. J. Am. Chem. Soc. 123, 1613 (2001). https://doi.org/10.1021/ja003299u
H. Wang, Y.H. Hu. Graphene as a counter electrode material for dye-sensitized solar cells. Energ. Environ. Sci. 5, 8182 (2012). https://doi.org/10.1039/c2ee21905k
J.G. Nam, Y.J. Park, B.S. Kim, J.S. Lee. Enhancement of the efficiency of dyesensitized solar cell by utilizing carbon nanotube counter electrode. Scripta Mater. 62, 148A150 (2010). https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2009.10.008
T.L. Makarova. Electrical and optical properties of monomer and polymerized fullerenes. Fiz. Tekh. Poluprovodn. 35, 257 (2001) (in Russian). https://doi.org/10.1134/1.1356145
A.Yu. Belik, A.Yu. Rybkin, I.I. Voronov, N.S. Goryachev, D. Volyniuk, J.V. Grazulevicius, P.A. Troshin, A.I. Kotelnikov. Non-covalent complexes of polycationic fullerene C60 derivative with xanthene dyes - Spectral and photochemical properties in water and in liposomes. Dyes Pigm. 139, 65 (2017). https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2016.11.025
G.Chen,D.Yokoyama,H. Sasabe, Z.Hong,Y.Yang, J.Kido. Optical and electrical properties of a squaraine dye in photovoltaic cells. Appl. Phys. Lett. 101, 083904 (2012). https://doi.org/10.1063/1.4747623
M.A.M. Al-Alwani, A.B. Mohamad, N.A. Ludin, Abd. A.H. Kadhum, K. Sopian. Dye-sensitised solar cells: Development, structure, operation principles, electron kinetics, characterisation, synthesis materials and natural photosensitisers. Ren. Sust. En. Rev. 650, 183 (2016). https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.06.045
O.A. Kyzyma, M.V. Korobov, M.V. Avdeev, V.M. Garamus, V.I. Petrenko, V.L. Aksenov, L.A. Bulavin. Solvatochromism and fullerene cluster formation in C60/N-methyl-2-pyrrolidone. Fulleren. Nanotub. Carbon Nanostrust. 18, 458 (2010). https://doi.org/10.1080/1536383X.2010.487778
O.A. Kyzyma, T.O. Kyrey, M.V. Avdeev, M.V. Korobov, L.A. Bulavin, V.L. Aksenov. Non-reversible solvatochromism in N-methyl-2-pyrrolidone/toluene mixed solutions of fullerene C60. Chem. Phys. Lett. 556, 178 (2013). https://doi.org/10.1016/j.cplett.2012.11.040
P.A. Troshin, R.N. Lubovskaya. Organic chemistry of fullerenes: the major reactions, types of fullerene derivatives and prospectrs for their practical use. Rus. Chem. Rev. 77, 305 (2008). https://doi.org/10.1070/RC2008v077n04ABEH003770
J.L. Bricks, A.D. Kachkovskii, Y.L. Slominskii, A.O. Gerasov, S.V. Popov. Molecular design of near infrared polymethine dyes: A review. Dyes.Pigm. 121, 238 (2015). https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2015.05.016
G. Patonay, J. Salon, J. Sowell, L. Strekowski. Noncovalent labeling of biomolecules with red and near-infrared dyes. Molecules 9, 40e9 (2004). https://doi.org/10.3390/90300040
M. J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Robb, J.R. Cheeseman, Jr., J.A. Montgomery, T. Vreven, K.N. Kudin, J.C. Burant, J.M. Millam, S.S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G.A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J.E. Knox, H.P. Hratchian, J.B. Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R.E. Stratmann, O. Yazyev, A.J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J.W. Ochterski, P.Y. Ayala, K. Morokuma, G.A. Voth, P. Salvador, J.J. Dannenberg, V.G. Zakrzewski, S. Dapprich, A.D. Daniels, M.C. Strain, O. Farkas, D.K. Malick, A.D. Rabuck, K. Raghavachari, J.B. Foresman, J.V. Ortiz, Q. Cui, A.G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B.B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R.L. Martin, D.J. Fox, T. Keith, M.A. Al-Laham, C.Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P.M.W. Gill, B.Johnson, W. Chen, M.W. Wong, C. Gonzalez, J.A. Pople. Gaussian 03, Revision A.1 (Gaussian Inc., 2003).
O.L. Pavlenko, V.A. Brusentsov, M.P. Kulish, O.P. Dmytrenko, V.A. Sendiuk, P.Yu. Kobzar, V.V. Strelchuk, Yu.L. Slominskyi, V.V. Kurdiukov, O.D. Kachkovskyi, Ya.U. Prostota. Spectral and quantum chemical study of interaction between fullerenes and squaraine dyes. Nanosyst. Nanomat. Nanotekhnol. 13, 1 (2018) (in Ukrainian).
A.M. Zarytska, V.A. Brusentsov, O.L. Pavlenko. M.P. Kulish, O.P. Dmytrenko, O.D. Kachkovskyi. Electronic structure of molecular system fullerene-C60 with indopentacyanine dye with stack and covalent interaction. Nanosyst. Nanomat. Nanotekhnol. 15, 507 (2017) (in Ukrainian). https://doi.org/10.15407/nnn.15.03.0507
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
