Un esquema de la migración de energía direccional (excitón) en el MOF, junto con los componentes básicos de porfirina del MOF, se muestra.
Usuarios del Centro de Materiales a Nanoescala (CNM) de la Universidad Northwestern, trabajando junto con el Grupo de Nanofotónica en el Laboratorio Nacional de Argonne, informan sobre la funcionalización de estructuras organometálicas (MOF) a base de porfirina con puntos cuánticos (QD) de núcleo / capa de CdSe / ZnS para la mejora de la captación de luz a través de la transferencia de energía de las QD a las MOF. Este trabajo allana el camino para el desarrollo de complejos de captación de luz eficientes para la conversión de energía solar.
Debido a sus propiedades de transporte de energía eficientes, Los MOF a base de porfirina son compuestos atractivos para aplicaciones de fotoquímica solar. Sin embargo, sus bandas de absorción proporcionan una cobertura limitada en el rango espectral visible para aplicaciones de captación de luz. La amplia banda de absorción de los QD en la región visible ofrece una mayor cobertura del espectro solar por estructuras híbridas QD-MOF. Los estudios de emisiones resueltos en el tiempo en el CNM muestran que la fotoexcitación de los QD es seguida por la transferencia de energía a los MOF con eficiencias de más del 80%.
Esquema de la sensibilización QD y la transferencia de energía a los MOF; Los QD son de 5-6 nm y el espaciado entre porfirinas es de aproximadamente 1 nm.
Este enfoque de sensibilización puede resultar en una> Aumento del 50% en el número de fotones recolectados por una estructura MOF monocapa única con una monocapa de QD en la superficie MOF. Se utilizaron moléculas de porfirina con diferentes sustituyentes para alterar el grado de anisotropía estructural en el MOF, para aumentar preferentemente la anisotropía en el acoplamiento electrónico entre porfirinas en direcciones específicas, para producir una migración de energía anisotrópica. También se realizó una evaluación teórica de las constantes de acoplamiento.
