Российские нанотехнологии. 2018; 13: 32-37
НАНОРАЗМЕРНЫЕ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ИК-ОБЛАСТИ СПЕКТРА НА ОСНОВЕ СМЕШАННЫХ J-АГРЕГАТОВ ИНДОЛЕНИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ
Аннотация
Показано, что анионные индогептаметинцианиновые красители различного строения образуют в водном растворе смешанные металлокомплексные J-агрегаты под действием многозарядных неорганических катионов. На основании измерения фотопроводимости слоев из смешанных металлокомплексных J-агрегатов установлено, что фотоотклик наноразмерных фотопреобразователей для ИК-области спектра значительно возрастает по сравнению с показателями для J-агрегата индивидуального красителя. Сделан вывод, что формирование новых высокоорганизованных структур методом «самосборки» J-агрегатов из нескольких красителей может рассматриваться как перспективная нанотехнология получения органических полупроводников с улучшенными фотосвойствами.
Список литературы
1. Шапиро Б.И. Молекулярные ансамбли полиметиновых красителей // Успехи химии. 2006. Т. 75. № 5. С. 484–510.
2. Шапиро Б.И. «Блочное строительство» агрегатов полиметиновых красителей // Российские нанотехнологии. 2008. Т. 3. № 3–4. С. 72–83.
3. Шапиро Б.И., Саталкина Е.А., Некрасов А.Д. Матричный синтез мультислойных агрегатов полиметиновых красителей // Российские нанотехнологии. 2014. Т. 9. № 7–8. С. 13–18.
4. Шапиро Б.И., Манулик Е.В., Прохоров В.В. Мультислойные J-агрегаты цианиновых красителей // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 5–6. С. 10–13.
5. Шапиро Б.И., Манулик Е.В. Мультихромные J-агрегаты цианиновых красителей для видимой и ИК-области спектра // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 5–6. С. 14–17.
6. Авдеева В.И., Шапиро Б.И. J-агрегация цианиновых красителей в желатиновых растворах и матрицах // Доклады Академии наук. 2003. Т. 389. № 1. С. 62–64.
7. Рожкова Л.В., Шапиро Б.И. Спектральная сенсибилизация смешанными J-агрегатами в ИК-области спектра // Журнал научной и прикладной фотографии. 2003. Т. 48. № 1. С. 58–66.
8. Шапиро Б.И., Чиркова Л.В., Толмачев А.И., Сломинский Ю.Л., Кузьмин В.А. Формирование смешанных J-агрегатов цианиновых красителей под действием катионов Eu+3 // Химия высоких энергий. 2010. Т. 44. № 5. С. 450–454.
9. Kawasaki M., Aoyama S. High efficiency photocurrent generation by two-dimensional mixed J-aggregates of cyanine dyes // Chem. Commun. 2004. № 4. P. 988–989.
10. Kawasaki M., Aoyama S., Kozawa E. Enhanced intra-aggregate charge separation from binary excitons in mixed J-aggregates of cyanine dyes // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. № 48. P. 24480– 24485.
11. Шапиро Б.И., Манулик Е.В. Синтез смешанных J-агрегатов на основе полиметиновых красителей различного строения // Российские нанотехнологии. 2017. Т. 12. № 1–2. С. 10–15.
12. Chibisov A.K., Gorner H., Slavnova T.D. Kinetics of salt-induced J-aggregation of an anionic thiacarbocyanine dye in aqueous solution // Chem. Phys. Lett. 2004. V. 390. № 1–3. P. 240–245.
13. Slavnova T.D., Chibisov A.K., Gorner H. Kinetics of Salt-Induced J-aggregation of Cyanine Dyes // J. Phys. Chem. A. 2005. V. 109. № 21. P. 4758–4765.
14. Шапиро Б.И., Белоножкина Е.А., Тяпина О.А., Кузьмин В.А. Цис-, транс-агрегаты тиатриметинцианиновых красителей // Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4. № 1–2. С. 92–98.
15. Некрасов А.Д., Шапиро Б.И. Влияние многозарядных парамагнитных катионов металлов на J-агрегацию тиацианиновых красителей // Химия высоких энергий. 2011. Т. 45. № 2. С. 162–168.
16. Чибисов А.К., Славнова Т.Д., Гернер Х. Самосборка молекул полиметиновых красителей в растворах. Кинетический аспект агрегации // Российские нанотехнологии. 2008. Т. 3. № 1–2. С. 26–41.
17. Возняк Д.А., Чибисов А.К. Кинетические модели J-агрегации полиметиновых красителей. Российские нанотехнологии. 2008. Т. 3. № 9–10. С. 58–65.
18. Проскурнина М.В., Подругина Т.А., Кузьмин В.А., Некипелова Т.Д., Зефиров Н.С. Флуорофоры с индолениновым скаффолдом и их применение в биомедицинских целях. Уфа: Гилем, 2016. 125 с.
19. Шапиро Б.И., Манулик Е.В., Некрасов А.Д. J-агрегаты индогептаметинцианинового красителя // Российские нанотехнологии. 2018. Т. 13. № 3–4. С. 10–15.
20. Давиденко Н.А., Ищенко А.А., Павлов В.А., Пивторак В.А., Чупринова Н.Г. Фотопроводимость пленок поли-N-эпоксипропилкарбазола, допированных полиметиновыми красителями различной степени ионности // Журнал научной и прикладной фотографии. 2001. Т. 46. № 1. С. 53–59.
Title in english. 2018; 13: 32-37
НАНОРАЗМЕРНЫЕ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ИК-ОБЛАСТИ СПЕКТРА НА ОСНОВЕ СМЕШАННЫХ J-АГРЕГАТОВ ИНДОЛЕНИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ
Abstract
Показано, что анионные индогептаметинцианиновые красители различного строения образуют в водном растворе смешанные металлокомплексные J-агрегаты под действием многозарядных неорганических катионов. На основании измерения фотопроводимости слоев из смешанных металлокомплексных J-агрегатов установлено, что фотоотклик наноразмерных фотопреобразователей для ИК-области спектра значительно возрастает по сравнению с показателями для J-агрегата индивидуального красителя. Сделан вывод, что формирование новых высокоорганизованных структур методом «самосборки» J-агрегатов из нескольких красителей может рассматриваться как перспективная нанотехнология получения органических полупроводников с улучшенными фотосвойствами.
References
1. Shapiro B.I. Molekulyarnye ansambli polimetinovykh krasitelei // Uspekhi khimii. 2006. T. 75. № 5. S. 484–510.
2. Shapiro B.I. «Blochnoe stroitel'stvo» agregatov polimetinovykh krasitelei // Rossiiskie nanotekhnologii. 2008. T. 3. № 3–4. S. 72–83.
3. Shapiro B.I., Satalkina E.A., Nekrasov A.D. Matrichnyi sintez mul'tisloinykh agregatov polimetinovykh krasitelei // Rossiiskie nanotekhnologii. 2014. T. 9. № 7–8. S. 13–18.
4. Shapiro B.I., Manulik E.V., Prokhorov V.V. Mul'tisloinye J-agregaty tsianinovykh krasitelei // Rossiiskie nanotekhnologii. 2016. T. 11. № 5–6. S. 10–13.
5. Shapiro B.I., Manulik E.V. Mul'tikhromnye J-agregaty tsianinovykh krasitelei dlya vidimoi i IK-oblasti spektra // Rossiiskie nanotekhnologii. 2016. T. 11. № 5–6. S. 14–17.
6. Avdeeva V.I., Shapiro B.I. J-agregatsiya tsianinovykh krasitelei v zhelatinovykh rastvorakh i matritsakh // Doklady Akademii nauk. 2003. T. 389. № 1. S. 62–64.
7. Rozhkova L.V., Shapiro B.I. Spektral'naya sensibilizatsiya smeshannymi J-agregatami v IK-oblasti spektra // Zhurnal nauchnoi i prikladnoi fotografii. 2003. T. 48. № 1. S. 58–66.
8. Shapiro B.I., Chirkova L.V., Tolmachev A.I., Slominskii Yu.L., Kuz'min V.A. Formirovanie smeshannykh J-agregatov tsianinovykh krasitelei pod deistviem kationov Eu+3 // Khimiya vysokikh energii. 2010. T. 44. № 5. S. 450–454.
9. Kawasaki M., Aoyama S. High efficiency photocurrent generation by two-dimensional mixed J-aggregates of cyanine dyes // Chem. Commun. 2004. № 4. P. 988–989.
10. Kawasaki M., Aoyama S., Kozawa E. Enhanced intra-aggregate charge separation from binary excitons in mixed J-aggregates of cyanine dyes // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. № 48. P. 24480– 24485.
11. Shapiro B.I., Manulik E.V. Sintez smeshannykh J-agregatov na osnove polimetinovykh krasitelei razlichnogo stroeniya // Rossiiskie nanotekhnologii. 2017. T. 12. № 1–2. S. 10–15.
12. Chibisov A.K., Gorner H., Slavnova T.D. Kinetics of salt-induced J-aggregation of an anionic thiacarbocyanine dye in aqueous solution // Chem. Phys. Lett. 2004. V. 390. № 1–3. P. 240–245.
13. Slavnova T.D., Chibisov A.K., Gorner H. Kinetics of Salt-Induced J-aggregation of Cyanine Dyes // J. Phys. Chem. A. 2005. V. 109. № 21. P. 4758–4765.
14. Shapiro B.I., Belonozhkina E.A., Tyapina O.A., Kuz'min V.A. Tsis-, trans-agregaty tiatrimetintsianinovykh krasitelei // Rossiiskie nanotekhnologii. 2009. T. 4. № 1–2. S. 92–98.
15. Nekrasov A.D., Shapiro B.I. Vliyanie mnogozaryadnykh paramagnitnykh kationov metallov na J-agregatsiyu tiatsianinovykh krasitelei // Khimiya vysokikh energii. 2011. T. 45. № 2. S. 162–168.
16. Chibisov A.K., Slavnova T.D., Gerner Kh. Samosborka molekul polimetinovykh krasitelei v rastvorakh. Kineticheskii aspekt agregatsii // Rossiiskie nanotekhnologii. 2008. T. 3. № 1–2. S. 26–41.
17. Voznyak D.A., Chibisov A.K. Kineticheskie modeli J-agregatsii polimetinovykh krasitelei. Rossiiskie nanotekhnologii. 2008. T. 3. № 9–10. S. 58–65.
18. Proskurnina M.V., Podrugina T.A., Kuz'min V.A., Nekipelova T.D., Zefirov N.S. Fluorofory s indoleninovym skaffoldom i ikh primenenie v biomeditsinskikh tselyakh. Ufa: Gilem, 2016. 125 s.
19. Shapiro B.I., Manulik E.V., Nekrasov A.D. J-agregaty indogeptametintsianinovogo krasitelya // Rossiiskie nanotekhnologii. 2018. T. 13. № 3–4. S. 10–15.
20. Davidenko N.A., Ishchenko A.A., Pavlov V.A., Pivtorak V.A., Chuprinova N.G. Fotoprovodimost' plenok poli-N-epoksipropilkarbazola, dopirovannykh polimetinovymi krasitelyami razlichnoi stepeni ionnosti // Zhurnal nauchnoi i prikladnoi fotografii. 2001. T. 46. № 1. S. 53–59.
