Η κατάσταση διαχωρισμού φορτίου του PBI-4Cz σχηματίζεται αποκλειστικά όταν φωτοδιεγερθεί σε διαφορετικά μήκη κύματος. Η διασπορά ενέργειας της προκύπτουσας κατάστασης διαχωρισμού φορτίου υπόκειται στην εναλλαγή μεταξύ του ανασυνδυασμού φορτίου προς τις θεμελιώδεις καταστάσεις (Διαδρομή Ι) και της διέλευσης του συστήματος προς τις διεγερμένες τριπλές καταστάσεις (Διαδρομή II). Πίστωση: Science China Press
Σε έγγραφο που δημοσιεύτηκε στο Science China Χημεία, οι επιστήμονες παρουσιάζουν μια ορθογώνια πεντάδα καρβαζόλης-περυλενίου δισιμιδίου, η οποία είναι ένας φωτοευαισθητοποιητής συντονιζόμενος με φωτομετατροπή με διαφοροποιημένες οδούς χαλάρωσης διέγερσης και διεγερμένης κατάστασης.
Ενσωμάτωση πολλαπλών φωτοευαίσθητων ιδιοτήτων σε ένα “όλα-σε-ένα” φωτοευαισθητοποιητής δείχνει πολλά υποσχόμενα για τη θεραπεία των καρκίνων λόγω των συνεργιστικών επιδράσεων μεταξύ τους. Ωστόσο, η ανάπτυξη τέτοιων φωτοευαισθητοποιητών, ειδικά εκείνων όπου απαιτείται μία μόνο πηγή λέιζερ, παραμένει πρόκληση.
Οι ερευνητές αναφέρουν μια ενορχήστρωση δότη και δέκτη ηλεκτρονίων σε μια πεντάδα που μοιάζει με έλικα, PBI-4Cz, όπου τέσσερις μονάδες καρβαζολίου (Cz) συνδέονται ομοιοπολικά στις ορθο-θέσεις του πυρήνα του δισιμιδίου του περυλενίου (PBI). Η ισχυρή ενδομοριακή αλληλεπίδραση δότη-δέκτη σβήνει σημαντικά τη φωταύγεια και επεκτείνει σε μεγάλο βαθμό την φάσμα απορροφήσεως στην περιοχή εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας.
Η δυναμική διεγερμένης κατάστασης που διερευνήθηκε μέσω φασματοσκοπίας μεταβατικής απορρόφησης femto- και νανοδευτερόλεπτου αποκάλυψε αποκλειστικό διαχωρισμό φορτίου του PBI-4Cz εντός αρχικών 0,5 ps όταν φωτοδιεγερθεί, ανεξάρτητα από το ενδιάμεσο που εμπλέκεται. Η διασπορά ενέργειας της προκύπτουσας κατάστασης διαχωρισμού φορτίου εναλλάσσεται μεταξύ της διέλευσης του διασυστήματος προς μια διεγερμένη τριπλή κατάσταση και του ανασυνδυασμού φορτίου στη βασική κατάσταση. Η σχετική σημασία των δύο διαδρομών μπορεί να ρυθμιστεί από τη μικροπεριβαλλοντική πολικότητα, η οποία προσδίδει στο PBI-4Cz αξιοσημείωτη απόδοση παραγωγής μονήρους οξυγόνου (>90,0%) σε τολουόλιο και φωτοθερμική μετατροπή (~28,6%) σε DMSO.
Η εργασία όχι μόνο δείχνει την υπόσχεση για πολυλειτουργικά φωτοθερανοστικά, αλλά παρέχει επίσης ένα πρωτότυπο για το σχεδιασμό φωτοευαισθητοποιητών υψηλής απόδοσης με ρυθμιζόμενα μονοπάτια φωτομετατροπής μέσω της αξιοποίησης της εγγενούς φωτοσταθερότητας και των διεργασιών διεγερμένης κατάστασης ενός παραγώγου PBI χωρίς βαρέα άτομα.
Zhaolong Wang et al, Orthogonal carbazole-perylene bisimide pentad: ένας φωτοευαισθητοποιητής συντονιστής φωτομετατροπής με διαφοροποιημένες οδούς χαλάρωσης διέγερσης και διεγερμένης κατάστασης, Science China Χημεία (2021). DOI: 10.1007 / s11426-021-1154-0
Παρέχεται από
Science China Press
Παραπομπή: Ένας φωτοευαισθητοποιητής με δυνατότητα φωτομετατροπής με διαφοροποιημένη διέγερση και μονοπάτια χαλάρωσης διεγερμένης κατάστασης (2022, 4 Ιανουαρίου) που ανακτήθηκε στις 5 Ιανουαρίου 2022 από τη https://phys.org/news/2022-01-photoconversion-tunable-photosensitizer-diversified-excited state-pathways.html
Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.