New type of photoactive materials based on TiO2 modified by anthraquinone derivatives

• Autorzy: Mech K. , Szaciłowski K.

Warianty tytułu

PL

Nowe fotoaktywne materiały w oparciu o TiO2 modyfikowany pochodnymi antrachinonu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Anthraquinone derivatives chemisorbed at nanocrystalline TiO2 present a new type of photoactive hybrid materials. These systems consist of organic chromophores anchored to the semiconductor surface via oxygen atoms of hydroxyl or carbonyl group. The bond between the chromophore and the titanium atom at the semiconductor surface reveals strong covalent character which makes the material stable in wide spectrum of electric potential and in an acidic environment. In alkaline solutions hydrolysis can be observed. The electrodes made of a modified TiO2 generate photocurrents within 300-700 nm, compared, with 300-400 nm for unmodified TiO2. Such an efficient photosensitization is a result of mutual arrangement of energy levels of the molecule and energy bands of the semiconductor.

PL

Zaadsorbowane na powierzchni nanokrystalicznego dwutlenku tytanu pochodne antrachinonu tworzą nowy rodzaj fotoaktywnych materiałów hybrydowych. Układy te są zbudowane z organicznych barwników zakotwiczonych na powierzchni półprzewodnika poprzez atomy tlenu grup hydroksylowych lub karbonylowych. Wiązanie pomiędzy barwnikiem a atomem tytanu na powierzchni półprzewodnika wykazuje silny charakter kowalencyjny, co czyni materiał stabilnym w szerokim zakresie potencjałów, a także w srodowisku kwasnym. W srodowisku zasadowym materiał ulega hydrolizie. Elektrody na bazie modyfikowanego TiO2 generuja fotoprady w zakresie 300-700 nm, podczas gdy elektrody z czystego TiO2 daja fotoprady w zakresie 300-400 nm. Tak wydajną fotosensybilizacją jest wynikiem wzajemnego położenie poziomów energetycznych cząsteczki oraz pasmami półprzewodnika.

Słowa kluczowe

EN

titanium dioxide; anthraquinone derivatives; photosensitization

PL

dwutlenek tytanu; pochodne antrachinonowe; fotosensybilizacja

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 1
• Strony: 269--273
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mech K.

autor

Szaciłowski K.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous, 30-059 Kraków, Al. A. Mickiewicza 30, Poland

Bibliografia

• [1] A. Hagfeldt, G. Boschloo, L. Sun, L. Kloo, H. Pettersson, Chem. Rev. 110, (2010).
• [2] M. Oszajca, P. Kwolek, J. Mech, K. Szaciłowski, Current Physical Chemistry 1, (2011).
• [3] P. V. Kamat, K. Tvrdy, D. R. Baker, J. G. Radich, Chem. Rev. 110, (2010).
• [4] W. R. Duncan, O. V. Prezhdo, Annu. Rev. Phys. Chem. 58, (2007).
• [5] P. Kwolek, M. Oszajca, K. Szaciłowski, Coordin Chem Rev 256, (2012).
• [6] W. Macyk, K. Szaciłowski, G. Stochel, M. Buchalska, J. Kuncewicz, P. Łabuz, Coord. Chem. Rev. 254, (2010).
• [7] S.-C. Li, J.-G. Wang, P. Jacobson, X.-Q. Gong, A. Selloni, U. Diebold, J. Am. Chem. Soc. 131, (2009).
• [8] Q. Chen, L. Zhao, C. Li, G. Shi, J. Phys. Chem. C 111, (2007).
• [9] R. L. McCreery, Chem. Mater. 16, (2004).
• [10] D. S. Seferos, S. A. Trammell, G. C. Bazan, J. G. Kushmerick, Proc. Natl. Acad. Sci. 102, (2005).
• [11] F. Anariba, R. L. McCreery, J. Phys. Chem. B 106, (2002).
• [12] C. Creutz, B. S. Brunschwig, N. Sutin, J. Phys. Chem. B 110, (2006).
• [13] C. Creutz, B. S. Brunschwig, N. Sutin, J. Phys. Chem. B 109, (2005).
• [14] D. M. Adams, L. Brus, C. E. D. Chidsey, S. Creager, C. Creutz, C. R. Kagan, P. V. Kamat, M. Lieberman, S. Lindsay, R. A. Marcus, R. M. Metzger, M. E. Michel-Beyerle, J.R. Miller, M. D. Newton, D. R. Rolison, O. Sankey, K. S. Schanze, J. Yardley, X. Zhu, J. Phys. Chem. B 107, (2003).
• [15] T. Sakata, K. Hashimoto, M. Hiramoto, J. Phys. Chem. 94, (1990).
• [16] O. Kitao, J. Phys. Chem. C 111, (2007).
• [17] L. G. C. Rego, V. S. Batista, J. Am. Chem. Soc. 125, (2003).
• [18] S. G. Abuabara, L. G. C. Rego, V. S. Batista, J. Am. Chem. Soc. 127, (2005).
• [19] S. Ardo, G. J. Meyer, Chem. Soc. Rev. 38, (2009).
• [20] W. R. Duncan, W. M. Stier, O. V. Prezhdo, J. Am. Chem .Soc. 127, (2004).
• [21] W. Macyk, G. Stochel, K. Szaciłowski, Chem. Eur. J. 13, (2007).
• [22] S. Gaweda, G. Stochel, K. Szaciłowski, Chem. Asian J. 2, (2007).
• [23] K. Szaciłowski, W. Macyk, Chimia 61, (2007).
• [24] M. Hebda, G. Stochel, K. Szaciłowski, W. Macyk, J. Phys. Chem. B 110, (2006).
• [25] K. Szaciłowski, W. Macyk, M. Hebda, G. Stochel, ChemPhysChem 7, (2006).
• [26] K. Szaciłowski, W. Macyk, G. Stochel, J. Mater. Chem. 16, (2006).
• [27] K. Szaciłowski, W. Macyk, Comp. Rend. Chimie 9, (2006).
• [28] R. Beranek, H. Kisch, Angew. Chem. Int. Ed. 47, (2008).
• [29] M. Biancardo, C. Bignozzi, H. Doyle, G. Redmond, Chem. Commun. (2005).
• [30] L. F. O. Furtado, A. D. P. Alexiou, L. Goncalves, H. E. Toma, K. Araki, Angew. Chem. Int. Ed. 45, (2006).
• [31] M. Long, W. Cai, H. Kisch, J. Phys. Chem. C 112, (2008).
• [32] M.-C. Long, R. Beranek, W.-M. Cai, H. Kisch, Electrochim. Acta 53, (2008).
• [33] J. Mech, R. Kowalik, A. Podborska, P. Kwolek, K. Szaciłowski, Aust. J. Chem. 63, (2010).
• [34] K. Szaciłowski, W. Macyk, Solid State Electron. 50, (2006).
• [35] K. Szaciłowski, W. Macyk, G. Stochel, J. Am. Chem. Soc. 128, (2006).
• [36] J. A. Cracknell, K. A. Vincent, F. A. Armstrong, Chem. Rev. 108, (2008).
• [37] B. Ulgut, H. D. Abruna, Chem. Rev. 108, (2008).