名称:
由锌 5,10,15,20-四(苝二亚胺)卟啉构建块自组装的光功能纳米粒子中的电荷传输
摘要:
设计用于进行光化学能量转换的分子通常采用几个连续的电子转移,光合蛋白质也是如此。然而,这些分子通常无法实现半导体器件的广泛电荷传输特性。我们制备了一个大分子,其中四个既收集光子又接受电子的苝-3,4:9,10-四羧基二亚胺 (PDI) 分子连接到中央锌 5,10,15,20-四苯基卟啉 (ZnTPP) 电子捐赠者。在 PDI 分子的范德华堆积驱动下,该分子在溶液和固态中自组装成有序的纳米粒子。纳米粒子的光激发导致在 3.2 ps 内定量电荷分离以形成 ZnTPP(+)PDI(-) 自由基离子对,其中自由基阴离子迅速迁移到 PDI 分子中,平均而言,距离为 21 A,正如磁场对自由基离子对重组导致的 PDI 三重态产率的影响所证明的那样。这些纳米粒子表现出电荷传输特性,结合了光合作用和半导体光转换系统的重要特征。