Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Electrical and thermal properties of anthraquinone layers

100%

Kania S. , Kuliński J. , Sikorski D.

|

tom Vol. 40

13--25

EN

Quantum-chemical calculations indicate that the bond lengths in the anthraquinone anthracene backbone are shorter than the corresponding bonds in unsubstituted anthracene. The shape of the frontier molecular orbitals (FMO) indicates the possibility of more efficient electron capture by the anthraquinone molecule than by the anthracene molecule while maintaining stability in the conditions prevailing in electrochemical cells. Differential scanning calorimetry (DSC) studies indicate the temperature stability of anthraquinone above the melting point up to 300°C. The glass transition is determined at about 100°C.

PL

Obliczenia kwantowo-chemiczne wskazują, że długości wiązań w szkielecie antracenowym antrachinonu w zewnętrznym pierścieniu benzenowym są krótsze niż odpowiadające im wiązania w niepodstawionym antracenie. Świadczy to o zwiększeniu energii rezonansu w zewnętrznych pierścieniach benzenowych cząsteczki antrachinonu. Kształt orbitali zewnętrznych (FMO) wskazuje na możliwość bardziej efektywnego przejmowania elektronów przez cząsteczkę antrachinonu niż przez cząsteczkę antracenu z zachowaniem stabilności w warunkach panujących w komórkach elektrochemicznych. Badania DSC wskazują na stabilność chemiczną antrachinonu powyżej temperatury topnienia aż do 300°C. Antrachinon w pobliżu temperatury 100°C wykazuje przemianę zeszklenia, poniżej tej temperatury nie wykazuje przemian fazowych. Własności elektryczne i termiczne antrachinonu wskazują na duży potencjał tego związku dla zastosowań w elektronice organicznej.

2

Polarization of organic aromatic molecule in anionic and cationic state

88%

Kania S. , Kościelniak-Mucha B. , Kuliński J. , Słoma P. , Wojciechowski K.

|

tom Vol. 40

27--35

EN

The modification of electron states and the change in the geometry of the structure of molecule during hopping transport of charge carriers depends on the symmetry of the molecule. During electric transport the molecule reversibly transforms from neutral state to cation when hole conductivity occurs or to anion when electron conductivity occurs. The energies of orbitals HOMO and HOMO-1 of anthrone and anthrachinone are always negative, what allows for holes transport. Positive energies of LUMO and LUMO+1 orbitals of anion of anthrone and anthraquinone in structure of anion or neutral molecule make electron transport difficult.

PL

Wyniki obliczeń jednoznacznie wskazują na dużą stabilność kationów antrachinonu i antronu. Realizacja przewodnictwa dziur jest w tej sytuacji możliwa dla obu materiałów. Wysoka dodatnia wartość poziomów LUMO i LUMO+1 dla antrachinonu powyżej 1,8 eV nie pozwala na uzyskanie stabilnego przewodzenia elektronów w fazie stałej antrachinonu. Jednak ujemna wartość poziomu HOMO dla anionu pozwala na przejście cząsteczki w fazie stałej do podstawowego poziomu anionu w stanie jonizacji +1. Pozwala to na wykorzystanie antrachinonu w postaci fazy stałej dla potrzeb technologii wykorzystującej środowisko elektrochemiczne. Wysoka wartość dodatnia poziomów HOMO oraz LUMO i LUMO +1 dla anionu antronu utrudnia uzyskanie efektywnego przewodzenia elektronów dla zastosowań w technologii elektroniki organicznej. Jednak dzięki posiadaniu podstawnika, własności anionu antronu są korzystniejsze dla zastosowań niż własności anionu niepodstawionego antracenu. Pomimo podobieństwa cząsteczek i struktur, w jakich krystalizują, występuje znacząca różnica w wartości przerwy energetycznej Eg pomiędzy antronem i antrachinonem. Uzyskane wyniki wskazują na inne obszary możliwych zastosowań antrachinonu i antronu w elektronice organicznej. Wysoka wartość energii przerwy zabronionej może być korzystna dla zastosowań obu materiałów do wytwarzania warstw aktywnych w komórkach słonecznych, gdzie wymagana jest wysoka rezystywność ze względu na konieczność rozdziału generowanych ładunków.

3

Intermolecular interactions for two chosen anthracene derivatives

88%

Kania S. , Kuliński J. , Kościelniak-Mucha B. , Słoma P. , Wojciechowski K.

|

tom Vol. 42

5--12

EN

The nature of intermolecular interactions for anthrone and anthraquinone differs due to the symmetry of substitution of the central benzene ring, i.e. anthrone substituted with only one keto group and anthraquinone substituted with two keto groups. In order to interpret the interactions among the molecules, the interaction energies between molecules in crystals were calculated using DFT B3LYP calculations. The results reveal the consistency between calculated “lattice energies” and theirs terms and thermodynamical properties as density, boiling point and melting point of examined compounds.

PL

Przeprowadzono obliczenia oddziaływań międzycząsteczkowych wykorzystując program CrystalExplorer17 z wykorzystaniem pakietu oprogramowania Gaussian09. Obliczenia DFT wykazały zgodność pomiędzy uzyskanymi wartościami energii „sieci krystalicznej” badanych związków i jej składowych z osobna a wybranymi do analizy doświadczanymi właściwościami termodynamicznymi jak gęstość materiału, temperatura wrzenia i temperatura topnienia badanych związków. Badania wykazały inny charakter oddziaływań zachodzących podczas procesu topnienia i podczas procesu wrzenia. Proces topnienia związany jest z całkowitą energią sieci. Temperatura wrzenia związana jest z zerwaniem odziaływań pomiędzy pojedynczymi cząsteczkami. Decydujące jest tu zerwanie oddziaływania dipolowego i dyspersyjnego.

4

A DFT study of reorganization energy of some chosen carbazole derivatives

88%

Kania S. , Kościelniak-Mucha B. , Kuliński J. , Słoma P. , Wojciechowski K.

|

2020

|

tom Vol. 41

33--42

EN

Strong efforts toward finding an organic semiconductor with a molecule characterized by a low charge transfer energy applying quantum-chemical calculations are undertaken. Density Functional Theory (DFT) calculations made for carbazole (Cz) and three isomers of benzocarbazole, benzo (a) carbazole (BaCz), benzo (b) carbazole (BbCz) and benzo (c) carbazole (BcCz) proves the possibility of lacking the growth of reorganization energy despite the molecule dimentions enlargement. Benzo(b)carbazole molecules with high longitudinal dimension of the rigid skeleton d = 9,05 Å posses the low value of reorganization energy for both hole and electron transport of 0,18 eV and 0,11 eV, respectively. We suggest that the reduction of reorganization energy may be related to the diminishing of intramolecular hydrogen interactions.

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń kwantowo-mechanicznych mających na celu poszukiwanie cząsteczki organicznego półprzewodnika charakteryzującego się niską energią transferu ładunku. Obliczenia z wykorzystaniem teorii funkcjonału gęstości (DFT) zostały wykonane dla karbazolu (Cz) i trzech izomerów benzokarbazolu, benzo(a)karbazolu (BaCz) , benzo(b)karbazolu (BbCz) i benzo(c)karbazolu (BcCz) dowodzą , że można uniknąć wzrostu energii reorganizacji cząsteczki tak dla przewodnictwa dziurowego jak i dla przewodnictwa elektronowego pomimo zwiększenia rozmiarów przestrzennych szkieletu aromatycznego cząsteczki. Cząsteczki benzo(b)karbazolu o największym rozmiarze podłużnym szkieletu d = 9,05 Å charakteryzują się najniższą energią reorganizacji dla przewodnictwa dziur λh = 0,18 eV oraz najniższą wśród izomerów benzokarbazolu energią reorganizacji dla przewodnictwa elektronowego λe = 0,11 eV. Analiza odległości pomiędzy wybranymi charakterystycznymi atomami wodoru pozwala przypuszczać, że zmniejszenie energi reorganizacji obserwowane dla benzo(b)- karbazolu jest związane ze zmiejszaniem wewnątrzcząsteczkowych oddziaływań pomiędzy sąsiadującymi atomami wodoru.