Энергии связи экситона в производных бипенила с ферроценильными и фторсодержащими гермильными заместителями

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для повышения КПД органических фотовольтаических устройств необходим поиск новых перспективных соединений, обеспечивающих эффективное разделение зарядов при поглощении в оптической области спектра. В качестве таких соединений в настоящей работе исследованы производные бифенила с ферроценильными и фторсодержащими гермильными заместителями. Методами DFT и TD-DFT (B3LYP, CAM-B3LYP, PBE0, wB97XD) исследованы структуры и энергии возбужденных состояний этих производных и оценены энергии связи экситона в материалах на их основе в вакууме и конденсированной среде. Для ряда соединений полученные значения энергий связи экситона близки к нулю, а в отдельном случае даже меньше нуля, что указывает на перспективность их синтеза и использования.

Об авторах

Д. А. Алёшин

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: aleshindan2@gmail.com
Нижний Новгород, Россия

Н. Л. Ермолаев

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: aleshindan2@gmail.com
Нижний Новгород, Россия

С. В. Пантелеев

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: aleshindan2@gmail.com
Нижний Новгород, Россия

Е. В. Сулейманов

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: aleshindan2@gmail.com
Нижний Новгород, Россия

С. К. Игнатов

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: aleshindan2@gmail.com
Нижний Новгород, Россия

Список литературы

  1. Миличко В.А., Шалин А.С., Мухин И.С. и др. // Успехи физ. наук. 2016. Т. 186. № 8. С. 801. https://doi.org/10.3367/UFNr.2016.02.037703
  2. Scharber M.C. // Adv. Mater. 2016. V. 28. № 10. P. 1994. https://doi.org/10.1002/adma.201504914
  3. Hou J., Inganäs O., Friend R.H., Gao F. // Nat. Mater. 2018. V. 17. № 2. P. 119. https://doi.org/10.1038/nmat5063
  4. Zhang G., Lin F.R., Qi F. et al. // Chem. Rev. 2022. V. 122. № 18. P. 14180. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00955
  5. Price M.B., Hume P.A., Ilina A. et al. // Nat. Commun. 2022. V. 13. № 1. P. 2827. https://doi.org/10.1038/s41467-022-30127-8
  6. Zhang X.-X., Yu X.-F., Xiao B. // J. Phys. Chem. A. 2023. V. 127. № 44. P. 9291. https://doi.org/10.1021/acs.jpca.3c06000
  7. Solak E.K., Irmak E. // RSC Adv. 2023. V. 13. № 18. P. 12244. https://doi.org/10.1039/D3RA01454A
  8. Al-Taher A.H., Al-Badry L.F., Semiromi E.H. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2021. V. 15. № S1. P. S1. https://doi.org/10.1134/S1990793121090025
  9. Yu Q.-C., Fu W.-F., Wan J.-H. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014. V. 6. № 8. P. 5798. https://doi.org/10.1021/am5006223
  10. Brédas J.-L., Norton J.E., Cornil J. et al. // Acc. Chem. Res. 2009. V. 42. № 11. P. 1691. https://doi.org/10.1021/ar900099h
  11. Lemaur V., Steel M., Beljonne D. et al. // J. Amer. Chem. Soc. 2005. V. 127. № 16. P. 6077. https://doi.org/10.1021/ja042390l
  12. Kaake L.G., Jasieniak J.J., Bakus R.C. et al. // Ibid. 2012. V. 134. № 48. P. 19828. https://doi.org/10.1021/ja308949m
  13. Vandewal K., Mertens S., Benduhn J. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2020. V. 11. № 1. P. 129. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.9b02719
  14. Лукин Л.В. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 12. С. 54. https://doi.org/10.31857/S0207401X23120075
  15. Kronik L., Neaton J.B. // Annu. Rev. Phys. Chem. 2016. V. 67. № 1. P. 587. https://doi.org/10.1146/annurev-physchem-040214- 121351
  16. Dimitriev O.P. // Chem. Rev. 2022. V. 122. № 9. P. 8487. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00648
  17. Горохов В.В., Нокс П.П., Корватовский Б.Н. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 6. С. 63. https://doi.org/10.31857/S0207401X23060055
  18. Черепанов Д.А., Милановский Г.Е., Айбуш А.В. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 6. С. 77. https://doi.org/10.31857/S0207401X23060031
  19. Базлов С.В., Феськов С.В., Иванов А.И. // Хим. физика. 2017. Т. 36. № 3. С. 39. https://doi.org/10.7868/S0207401X17030025
  20. Черепанов Д.А., Милановский Г.Е., Надточенко В.А. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 6. С. 88. https://doi.org/10.31857/S0207401X23060043
  21. Ermolaev N.L., Lenin I.V., Fukin G.K. et al. // J. Organomet. Chem. 2015. V. 797. P. 83. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2015.07.027
  22. Ermolaev N.L., Fukin G.K., Shavyrin A.S. et al. // Ibid. 2023. V. 983. P. 122535. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2022.122535
  23. Chuhmanov E.P., Ermolaev N.L., Plakhutin B.N., Ignatov S.K. // Comput. Theor. Chem. 2018. V. 1123. P. 50. https://doi.org/10.1016/j.comptc.2017.11.007
  24. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., Scuseria G.E., Robb M.A., Cheeseman J.R., Scalmani G., Barone V., Mennucci B., Petersson G.A., Nakatsuji H., Caricato M., Li X., Hratchian H.P., Izmaylov A.F., Bloino J., Zheng G., Sonnenberg J.L., Hada M., Ehara M., Toyota K., Fukuda R., Hasegawa J., Ishida M., Nakajima T., Honda Y., Kitao O., Nakai H., Vreven T., Montgomery J.A., Jr., Peralta J.E., Ogliaro F., Bearpark M., Heyd J.J., Brothers E., Kudin K.N., Staroverov V.N., Kobayashi R., Normand J., Raghavachari K., Rendell A., Burant J.C., Iyengar S.S., Tomasi J., Cossi M., Rega N., Millam J.M., Klene M., Knox J.E., Cross J.B., Bakken V., Adamo C., Jaramillo J., Gomperts R., Stratmann R.E., Yazyev O., Austin A.J., Cammi R., Pomelli C., Ochterski J.W., Martin R.L., Morokuma K., Zakrzewski V.G., Voth G.A., Salvador P., Dannenberg J.J., Dapprich S., Daniels A.D., Farkas Ö., Foresman J.B., Ortiz J.V., Cioslowski J., Fox D.J. Gaussian 09, Revision A.01. Wallingford, CT: Gaussian, Inc., 2009.
  25. Tomasi J., Mennucci B., Cammi R. // Chem. Rev. 2005. V. 105. № 8. P. 2999. https://doi.org/10.1021/cr9904009
  26. Lu T., Chen F. // J. Comput. Chem. 2012. V. 33. № 5. P. 580. https://doi.org/10.1002/jcc.22885
  27. Gregg B.A. // J. Phys. Chem. B. 2003. V. 107. № 20. P. 4688. https://doi.org/10.1021/jp022507x
  28. Hains A.W., Liang Z., Woodhouse M.A. et al. // Chem. Rev. 2010. V. 110. № 11. P. 6689. https://doi.org/10.1021/cr9002984
  29. Sun H., Hu Z., Zhong C. et al. // J. Phys. Chem. C. 2016. V. 120. № 15. P. 8048. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.6b01975
  30. Benatto L., Koehler M. // Ibid. 2019. V. 123. № 11. P. 6395. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.8b12261
  31. Zhu L., Yi Y., Wei Z. // J. Phys. Chem. C. 2018. V. 122. № 39. P. 22309. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.8b07197
  32. Bredas J.-L. // Mater. Horiz. 2014. V. 1. № 1. P. 17. https://doi.org/10.1039/C3MH00098B
  33. Zhu L., Zhang J., Guo Y. et al. // Angew. Chem. 2021. V. 133. № 28. P. 15476. https://doi.org/10.1002/ange.202105156

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).