Óxidos nanoestruturados e complexos de Re(I) para dispositivos optoeletrônicos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-08112021-171031/ |
Resumo: | Nessa tese foi realizada a implementação de camadas compactas em células solares sensibilizadas por corantes (Dye-sensitized Solar Cells - DSCs) para aumentar a eficiência dos dispositivos, bem como a investigação das propriedades fotoquímicas e fotofísicas de complexos de Re(I) para aplicação em dispositivos optoeletrônicos. Com base em princípios de engenharia de fotoanodo, um filme fino de TiO2/ZnO foi desenvolvido e aplicado como camadas compactas em DSCs, resultando na melhora da conversão de energia (até 67%) em comparação às DSCs típicas, levando, assim, a fabricação de dispositivos mais eficientes. Em paralelo, foram obtidos os complexos fac-[Re(CO)3(R2phen)(trans-stpyCOOMe)]+, em que R2phen = 1,10-fenantrolina 4,7-dissubstituídas e trans-stpyCOOMe = trans-4-(2-(4-piridinil)vinil)benzoato de metila, que apresentam fotoisomerização reversíveis: trans→cis e cis→trans. As espécies cis são emissivas e possuem propriedades adequadas para fotossensores e fotochaveadores. Também foram sintetizados os complexos fac-[Re(CO)3(dcbH2)(trans-L)]+, em que dcbH2 = ácido 4,4-dicarboxi-2,2-bipiridina e trans-L = trans-4-estirilpiridina (trans-stpy) ou trans-1,2-bis(4-piridil)etileno (trans-bpe), que foram uns dos primeiros reportados na literatura a apresentaram fotoisomerização trans→cis no visível, até 436 nm, o que permite aplicação na conversão de energia. Em especial, o complexo fac- [Re(CO)3(dcbH2)(trans-stpy)]+ exibiu essa fotorreação quando adsorvido na superfície do TiO2, apresentando boas perspectivas em aplicações. |
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Óxidos nanoestruturados e complexos de Re(I) para dispositivos optoeletrônicosNanostructured oxides and Re(I) complexes for optoelectronic devicesComplexo de Re(I)Engenharia de fotoanodoFilmes finosFotoisomerização trans-cis no visívelPhotoanode engineeringRe(I) complexesThin filmVisible trans-to-cis photoisomerizationNessa tese foi realizada a implementação de camadas compactas em células solares sensibilizadas por corantes (Dye-sensitized Solar Cells - DSCs) para aumentar a eficiência dos dispositivos, bem como a investigação das propriedades fotoquímicas e fotofísicas de complexos de Re(I) para aplicação em dispositivos optoeletrônicos. Com base em princípios de engenharia de fotoanodo, um filme fino de TiO2/ZnO foi desenvolvido e aplicado como camadas compactas em DSCs, resultando na melhora da conversão de energia (até 67%) em comparação às DSCs típicas, levando, assim, a fabricação de dispositivos mais eficientes. Em paralelo, foram obtidos os complexos fac-[Re(CO)3(R2phen)(trans-stpyCOOMe)]+, em que R2phen = 1,10-fenantrolina 4,7-dissubstituídas e trans-stpyCOOMe = trans-4-(2-(4-piridinil)vinil)benzoato de metila, que apresentam fotoisomerização reversíveis: trans→cis e cis→trans. As espécies cis são emissivas e possuem propriedades adequadas para fotossensores e fotochaveadores. Também foram sintetizados os complexos fac-[Re(CO)3(dcbH2)(trans-L)]+, em que dcbH2 = ácido 4,4-dicarboxi-2,2-bipiridina e trans-L = trans-4-estirilpiridina (trans-stpy) ou trans-1,2-bis(4-piridil)etileno (trans-bpe), que foram uns dos primeiros reportados na literatura a apresentaram fotoisomerização trans→cis no visível, até 436 nm, o que permite aplicação na conversão de energia. Em especial, o complexo fac- [Re(CO)3(dcbH2)(trans-stpy)]+ exibiu essa fotorreação quando adsorvido na superfície do TiO2, apresentando boas perspectivas em aplicações.In this thesis, compact layers were employed to increase the performance of dye-sensitized solar cells (DSCs), as well as the photochemical and photophysical properties of Re(I) complexes were investigated toward application in optoelectronic devices. The TiO2/ZnO thin film was judiciously engineered as compact layers for photoanodes in DSCs, resulting in a significant improvement (up to 67%) of the DSC energy conversion leading to efficient devices. In parallel, fac-[Re(CO)3(R2phen)(trans-stpyCOOMe)]+ complexes were obtained, R2phen = 1.10-phenanthroline 4,7-disubstituted and trans-stpyCOOMe = trans-4-(2-(4-pyridinyl)vinyl)methylbenzoate, which presents trans→cis and cis→trans reversible photoisomerization. cis species are emissive and can be exploited in photosensors and photoswitches. The novel fac-[Re(CO)3(dcbH2)(trans-L)]+ complexes, dcbH2 = 4,4\'-dicarboxy-2,2\'-bipyridine and trans-L = trans-4-styrylpyridine (trans-stpy) or trans-1,2-bis (4-pyridyl)ethylene (trans-bpe), were strategically designed to show visible trans→cis photoisomerization under 436 nm irradiation for the first time, allowing application in energy conversion. In particular, the fac- [Re(CO)3(dcbH2)(trans-stpy)]+ complex also exhibited trans→cis photoreaction when adsorbed on the TiO2 surface, presenting good prospects in applications.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPIha, Neyde Yukie MurakamiMatos, Lais Sottili de2020-08-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-08112021-171031/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2021-11-30T17:17:02Zoai:teses.usp.br:tde-08112021-171031Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-11-30T17:17:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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