Nanocúmulos de aleación Au-Cu estructuralmente flexibles que permiten una eficiente sensibilización de tripletes y...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La fotoquímica
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Los nanocúmulos de metales nobles protegidos por ligandos están surgiendo como sensibilizadores triplet para la conversión ascendente de fotones (UC) a través de la aniquilación triplet-triplet.
• Comprender las relaciones estructura-propiedad de estos nanoclusters es crucial para optimizar la eficiencia de la UC.

Objetivo del estudio:

• Para investigar las propiedades de conversión hacia arriba de fotones de un nanocúmulo de aleación Au-Cu estructuralmente flexible, [Au4Cu4(S-Adm) 5 ((DPPM) 2+].
• Para comparar su rendimiento como sensibilizador triple con un análogo estructuralmente rígido.
• Para aclarar los factores que contribuyen a su mayor eficiencia UC.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización del nanocúmulo de aleación flexible Au-Cu.
• Mediciones fotofísicas que incluyen el rendimiento cuántico de cruce entre sistemas (ISC) y la determinación de la vida útil de los tripletes.
• Estudios de transferencia de energía triplet (TET) utilizando varios aceptores aromáticos.
• Cálculos teóricos para comprender los mecanismos de la CSI.
• Los experimentos de UC que utilizan el nanocluster como sensibilizador con el 9,10-difenilantraceno (DPA) como aniquilador / emisor.

Principales resultados:

• El nanocúmulo flexible [Au4Cu4(S-Adm) 5(DPPM) 2+ exhibió un rendimiento cuántico ISC cercano a la unidad y una larga vida útil del triplete (aprox. 8 μs) en el mismo tiempo.
• Demostró una transferencia de energía triplet significativamente más eficiente en comparación con un nanocúmulo rígido Au2Cu6 ((S-Adm) 6 ((TPP) 2 , con un máximo de k_TET siete veces mayor.
• Los experimentos de UC lograron rendimientos cuánticos internos del 14% con intensidades de umbral muy bajas (2-26 mWcm-2).

Conclusiones:

• La flexibilidad estructural y las propiedades electrónicas del nanocluster de aleación Au-Cu mejoran significativamente sus capacidades de sensibilizador de tripletes.
• La eficiencia del ISC y TET del nanocluster se atribuye a las barreras de activación insignificantes y a las posibles fluctuaciones estructurales/electrónicas.
• Este nanocúmulo flexible representa una plataforma muy prometedora para sistemas de conversión de fotones híbridos orgánicos-inorgánicos eficientes.