在聚合物结合的CdSe纳米晶体中的光电化学过程
R Clayton Shallcross1, Gemma D D'Ambruoso, Jeffrey Pyun
1Department of Chemistry, University of Arizona, Tucson, Arizona 85721, USA.
Journal of the American Chemical Society
|February 9, 2010
概括
我们用电化学方法将化 (CdSe) 半导体纳米晶体捕获到聚烯薄膜上. 这些聚合物封闭的纳米晶体有效地使光电化学还原敏感,在能量转换应用中显示出高的内部量子效率.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 导电聚合物,如聚二,为能源应用提供可调节的电子特性.
- 半导体纳米晶体 (NCs) 具有独特的光电化学特性,可用于敏感化.
- 聚合物和NC之间的高效接口对于能源设备中的电荷传输至关重要.
研究的目的:
- 为了证明CdSeNCs在各种聚烯薄膜上的电化学捕获.
- 探索这些聚合物封闭的CdSeNC系统的光电化学特性.
- 研究限制光电流的因素并优化能量转换.
主要方法:
- 在氧化物 (ITO) 电极上对聚乙烯薄膜进行动力控制的电子沉积.
- 脉冲电位阶段电位定位用于捕获蒂奥芬终结的CdSeNCs.
- 用于甲基维奥基因降解敏感化的光电化学测量.
主要成果:
- 在聚烯表面上成功组装了CdSeNCs的几乎密集的单层.
- 观察到高的内部量子效率 (IQE) 对于敏感的甲基生物降解.
- 光电流受到孔捕获率的限制,这取决于聚合物脱潜力,聚合物氧化还原状态和NC直径.
结论:
- 电化学组件为将功能NC集成到导电聚合物宿主中提供了一条有效的途径.
- 该研究阐明了电荷转移机制,将其与马库斯类理论联系起来.
- 这种方法使光电化学和光伏能源转换系统的进步成为可能.
相关概念视频
Photochemical Electrocyclic Reactions: Stereochemistry
The absorption of UV–visible light by conjugated systems causes the promotion of an electron from the ground state to the excited state. Consequently, photochemical electrocyclic reactions proceed via the excited-state HOMO rather than the ground-state HOMO. Since the ground- and excited-state HOMOs have different symmetries, the stereochemical outcome of electrocyclic reactions depends on the mode of activation; i.e., thermal or photochemical.
Selection Rules: Photochemical Activation
Selection Rules: Photochemical Activation
Thermal and Photochemical Electrocyclic Reactions: Overview
Electrocyclic reactions are reversible reactions. They involve an intramolecular cyclization or ring-opening of a conjugated polyene. Shown below are two examples of electrocyclic reactions. In the first reaction, the formation of the cyclic product is favored. In contrast, in the second reaction, ring-opening is favored due to the high ring strain associated with cyclobutene formation.


