Design and Development of Functionalized Cyclometalated Ruthenium Chromophores for Light-Harvesting Applications
Notice bibliographique
Résumé
The syntheses and the electrochemical spectroscopic properties of a suite of asymmetrical bistridentate cyclometalated Ru(II) complexes bearing terminal triphenylamine (TPA) substituents are reported. These complexes, which contain structural design elements common to both inorganic and organic dyes that exhibit superior power conversion efficiencies in the dye-sensitized solar cell (DSSC), are broadly formulated as [Ru(II)(L-2,5'-thiophene-TPA-R(1))(L-R(2))](+) [L = tridentate chelating ligand (e.g., 2,2':6',2''-terpyridine (tpy); deprotonated forms of 1,3-di(pyridin-2-yl)benzene (Hdpb) or 6-phenyl-2,2'-bipyridine (Hpbpy)); R(1) = -H, -Me, -OMe; R(2) = -H, -CO(2)Me, -CO(2)H]. The following structural attributes were systematically modified for the series: (i) electron-donating character of the terminal substituents (e.g., R(1) = -H, -Me, -OMe) placed para to the amine of the "L-2,5'-thiophene-TPA-R(1)" ligand framework; (ii) electron-withdrawing character of the tridentate chelate distal to the TPA-substituted ligand (e.g., R(2) = -H, -CO(2)Me, -CO(2)H); and (iii) position of the organometallic bond about the Ru(II) center. UV-vis spectra reveal intense and broad absorption bands arising from a collection of metal-to-ligand charge-transfer (MLCT) and TPA-based intraligand charge-transfer (ILCT) transitions that, in certain cases, extend beyond 800 nm. Electrochemical data indicate that the oxidative behavior of the TPA and metal chelate units can be independently modulated except in cases where the anionic phenyl ring is in direct conjugation with the TPA unit. In most cases, the anionic character of the cyclometalating ligands renders a metal-based oxidation event prior to the oxidation of the TPA unit. This situation can, however, be reversed with an appropriately positioned Ru-C bond and electron-rich R(1) group. This finding is important in that this arrangement confines the highest occupied molecular orbital (HOMO) to the TPA unit rather than the metal, which is optimal for sensitizing TiO(2); indeed, a remarkably high power conversion efficiency (η) in the DSSC (i.e., 8.02%) is measured for the TPA-substituted pbpy(-) chelate where R(1) = -OMe. These results provide a comprehensive strategy for improving the performance of bistridentate Ru sensitizers devoid of NCS(-) groups for the DSSC.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».