已经制备了三种不同的混合自组装单层来模拟
金表面上的光合能量和电子转移。
芘和
硼二
吡喃被选为捕光模型。
芘(或
硼-双
吡喃)和
卟啉(能量受体模型)的混合自组装单层揭示了从
芘(或
硼-双
吡喃)到
金表面
卟啉的光诱导单线态能量转移。
硼-双
吡喃还与反应中心模型
二茂铁-
卟啉-
富勒烯三元组相结合,使用各自自组装单元的混合单层在
金电极上构建集成的人工光合组件。
金电极上的混合自组装单分子层建立了光致能量转移和多步电子转移的级联,导致产生的光电流输出具有最高的量子产率(50 +/- 8%,基于吸附的光子),用于单层修饰的
金属电极和使用供体-受体连接分子的人造膜产生光电流。光电
化学电池在 510 和 430 nm 处的入射光子电流效率 (IPCE) 分别确定为 0.6% 和 1.6%。因此,本系统提供了人工光合作用系统的第一个例子,它不仅模仿光合作用中的光收集和电荷分离过程,而且在分子装置中充当有效的光电流转换器。基于吸附的光子)曾报道过使用供体