Характеристики фотоэлектрического преобразования водорастворимых нековалентных композитов Pd-порфирин/оксид графена

Смешиванием тетрафенилпорфирина триметиламмония с палладием(II) синтезирован люминофор (Pd-TTAP) и исследовано его взаимодействие с оксидом графена (GO). Согласно данным просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (HR-TEM), спектроскопии в УФ-видимом диапазоне (UV-Vis), спектроскопии фосфоресценции при комнатной температуре (RTP), КР- и ИК-спектроскопии обнаружено, что Pd-TTAP и GO связаны нековалентно. Константа связи 2.32 × 10⁴ М⁻¹ рассчитана с использованием метода Бенези–Хильдебранда. Анализ фотоэлектрического отклика показывает, что фотоиндуцированные электроны переходят из триплетно возбужденного состояния Pd-TTAP в состояние возбуждения видимым светом. Результаты демонстрируют, что Pd-TTAP может служить эффективным донором энергии, а GO — акцептором электронов в системах фотоэлектрического преобразования. 

1. A. K. Geim, K. S. Novoselov, Nat. Mater., 6, No. 3, 183–191 (2007).

2. D. R. Dreyer, R. S. Ruoff, C. W. Bielawski, Angew. Chem. Int. Ed., 49, No. 49, 9336–9344 (2010).

3. S. J. Guo, S. J. Dong, Chem. Soc. Rev., 40, No. 5, 2644–2672 (2011).

4. Y. W. Zhu, S. Murali, W.W. Cai, X. S. Li, J. W. Suk, J. R. Potts, R. S. Ruoff, Adv. Mater., 22, No. 46, 5226 (2010).

5. D. C. Wei, Y. Q. Liu, Adv. Mater., 22, No. 30, 3225–3241 (2010).

6. X. Q. Zhang, Y. Y. Feng, D. Huang, Y. Li, W. Feng, Carbon, 48, No. 11, 3236–3241 (2010).

7. Y. Z. Luo, Y. Yang, Y. X. Tao, D. K. Huang, B. H. Huang, H. Chen, ACS App. Energy Mater., 4, No. 12, 14599–14607 (2021).

8. J. H. Chen, M. Ishigami, C. Jang, D. R. Hines, M. S. Fuhrer, E. D. Williams, Adv. Mater., 19, No. 21, 3623–3627 (2007).

9. L. C. Li, M. Zhou, L. Jin, Y. T. Mo, E. Y. Xu, H. J. Chen, L. C. Liu, M. Y. Wang, X. Chen, H. W. Zhu, Materials, 13, No. 18, 4069 (2020).

10. G. C. Wang, Z. Y. Yang, X. W. Li, C. Z. Li, Carbon, 43, No. 12, 2564–2570 (2005).

11. G. D. Fan, C. G. Chen, X. L. Chen, Z. S. Li, S. L. Bao, J. Luo, D. S. Tang, Z. S. Yan, Sci. Total Environ., 801, 149611 (2021).

12. X. W. Wang, Q. Sun, L. H. Qi, Res. Chem. Intermed., 46, No. 3, 1705–1714 (2020).

13. Y. Lin, K. Zhang, W. F. Chen, Y. D. Liu, Z. G. Geng, J. Zeng, N. Pan, L. F. Yan, X. P. Wang, J. G. Hou, ACS Nano, 4, No. 6, 3033–3038 (2010).

14. M. Borges-Martinez, N. Montenegro-Pohlhammer, Y. Yamamoto, T. Baruah, G. Cardenas-Jiron, J. Phys. Chem. C, 124, No. 24, 12968–12981 (2020).

15. J. Wang, D. M. Ma, Y. X. Feng, Y. Xian, D. J. Qian, J. Nanopart. Res., 22, No. 11, 1–13 (2020).

16. F. Yang, Y. Z. Wu, J. Zhao, Y. T. Guo, X. D. Guo, W. W. Li, J. P. Wang, Phys. Chem. Chem. Phys., 22, No. 36, 20891–20900 (2020).

17. Z. F. Liu, Q. Liu, Y. Huang, Y. F. Ma, S. G. Yin, X. Y. Zhang, W. Sun, Y. S. Chen, Adv. Mater., 20, No. 20, 3924–3930 (2008).

18. Y. J. Yuan, D. Q. Chen, J. S. Zhong, L. X. Yang, J. J. Wang, Z. G. Zou, J. Phys. Chem. C, 121, No. 44, 24452–24462 (2017).

19. S. Zargaria, R. Rahimia, A. Ghaffarinejada, A. Morsalib, J. Colloid Interface Sci., 466, 310–321 (2016).

20. Q. Y. Wan, W. P. To, X. Y. Chang, C. M. Che, Chemistry, 6, No. 4, 945–967 (2020).

21. N. P. Nguyen, B. L. Wadsworth, D. Nishiori, E. A. Reyes Cruz, G. F. Moore, J. Phys. Chem. Lett., 12, No. 1, 199–203 (2020).

22. Y. T. Wang, W. J. Jin, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 70, No. 4, 871–877 (2008).

23. G. D. Ruan, Z. Z. Sun, Z. W. Peng, J. M. Tour. ACS Nano, 5, No. 9, 7601–7607 (2011).

24. L. Liu, S. P. Morgan, R. Correia, S. W. Lee, S. Korposh, J. Light. Technol., 38 No. 7, 2037–2045 (2020).

25. H. A. Benesi, J. H. Hildebrand, J. Am. Chem. Soc., 71, No. 8, 2703–2707 (1949).

26. P. Pander, A. Swist, R. Motyka, J. Soloducho, F. B. Dias, P. Data, J. Mater. Chem. C, 6, No. 20, 5434–5443 (2018).

27. A. Kathiravan, P. S. Kumar, R. Renganathan, S. Anandan, Colloids Sur. A Physicochem. Eng. Asp., 333, No. 1-3, 175–181 (2009).

28. F. Tuinstra, J. L. Koenig, J. Chem. Phys., 53, No. 3, 1126–1130 (1970).

29. Y. J. Guo, S. J. Guo, J. T. Ren, Y. M. Zhai, S. J. Dong, E. K. Wang, ACS Nano, 4, No. 7, 4001–4010 (2020).

30. K. D. Xia, S. S. Yu, Y. L. Li, H. J. Han, L.Y. Duan, Z. Y. Hou, X. Liu, J. Eur. Ceram. Soc., 41, No. 4, 2375–2385 (2020).

31. Z. Hu, S. B. Ge, J. Yang, Y. Y. Li, H. T. Bi, D. F. Zheng, Y. Zhao, W. X. Peng, Z. F. Zhang, J. King Saud Univ. Sci., 32, No. 3, 1884–1888 (2020).

32. T. Hajiashrafi, R. Zekriazadeh, K. J. Flanagan, F. Kia, A. Bauzá, A. Fronterac, M. O. Senge, Acta Cryst. C, 75, No. 2, 178–188 (2019).

33. H. Lim, D. Na, C. R. Lee, H. K. Seo, O. H. Kwon, J. K. Kim, I. Seo, Energies, 14, No. 19, 6010 (2021).

34. K. Atacan, N. Güy, B. Boutracd, M. Özacar, Int. J. Hydrogen Energy, 45, No. 35, 17453–17467 (2020).

35. M. S. Zhu, Z. Li, B. Xiao, Y. T. Lu, Y. K. Lu, P. Yang, and X. M. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces, 5, No. 5, 1732–1740 (2013).