Fényérzékeny molekulák, fényenergia hasznosítás



Hasonló dokumentumok
DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. Szintay Gergely. Veszprémi Egyetem. Általános és Szervetlen Kémia Tanszék

Szerves oldott anyagok molekuláris spektroszkópiájának alapjai

Abszorpció, emlékeztetõ

Reakciókinetika és katalízis

Gerjesztett trisz-diimin-ruténium(ii)-komplexek alapállapotú ezüstionnal képzett exciplexeinek fotofizikai és fotokémiai vizsgálata

Speciális fluoreszcencia spektroszkópiai módszerek

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Szalay Péter (ELTE, Kémia Intézet) Szentjánosbogár, trópusi halak, sarki fény Mi a közös a természet fénytüneményeiben?

XI. Fémorganikus fotokémia. A cisz-cr(co) 4 (CH 3 CN) 2 előállítása és reaktivitása

Betekintés a napelemek világába

Hogyan kellene tanítanunk

Fotoszintézis. 2. A kloroplasztisz felépítése 1. A fotoszintézis lényege és jelentısége

Szentjánosbogár, trópusi halak, sarki fény Mi a közös a természet fénytüneményeiben?

Mézerek és lézerek. Berta Miklós SZE, Fizika és Kémia Tsz november 19.

Huszánk Róbert okleveles vegyész

Doktori (PhD) értekezés. Pannon Egyetem Kémia Doktori Iskola. Készítette: Kovács Margit okleveles vegyészmérnök

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Kémiai reakciók. Közös elektronpár létrehozása. Általános és szervetlen kémia 10. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy.

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

Fluoreszcencia módszerek (Kioltás, Anizotrópia, FRET)

Ipari vizek tisztítási lehetőségei rövid összefoglalás. Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

Heterociklusos vegyületek

Atommodellek de Broglie hullámhossz Davisson-Germer-kísérlet

PhD értekezés tézisei. Buzády Andrea. Alprogram: Funkcionális fehérjedinamika vizsgálata biofizikai módszerekkel Alprogramvezetı: Dr.

Hogyan bírhatjuk szóra a molekulákat, avagy mi is az a spektroszkópia?

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban A fény; Abszorpciós spektroszkópia

TANMENETJAVASLAT. Maróthy Miklósné KÉMIA éveseknek. címû tankönyvéhez

A fény tulajdonságai

MOLEKULÁRIS FOLYADÉKOK SZERKEZETÉNEK VIZSGÁLATA DIFFRAKCIÓS MÓDSZEREKKEL ÉS SZÁMÍTÓGÉPES SZIMULÁCIÓVAL. PhD tézisfüzet

Átmenetifém-komplexek ESR-spektrumának jellemzıi

Tenzidek kritikus micellaképződési koncentrációjának és aggregációs számának meghatározása fluoreszcens spektroszkópiával

Lumineszcencia. Lumineszcencia. mindenütt. Lumineszcencia mindenütt. Lumineszcencia mindenütt. Alapjai, tulajdonságai, mérése. Kellermayer Miklós

Ragyogó molekulák: dióhéjban a fluoreszcenciáról és biológiai alkalmazásairól

Név... intenzitás abszorbancia moláris extinkciós. A Wien-féle eltolódási törvény szerint az abszolút fekete test maximális emisszióképességéhez

Elektronszínképek Ultraibolya- és látható spektroszkópia

Műszeres analitika. Abrankó László. Molekulaspektroszkópia. Kémiai élelmiszervizsgálati módszerek csoportosítása

Világító molekulák: Új típusú, szolvatokróm fluorofórok előállítása, vizsgálata és alkalmazásaik

Ciklodextrines kezeléssel kombinált technológiák a környezeti kockázat csökkentésére

Gerjesztett trisz-diimin-ruténium(ii)-komplexek alapállapotú ezüstionnal képzett exciplexeinek fotofizikai és fotokémiai vizsgálata

Fotoszintézis. fotoszintetikus pigmentek Fényszakasz - gránum/sztrómalamella. Sötétszakasz - sztróma

Kémiai Intézet Kémiai Laboratórium. F o t o n o k k e r e s z tt ü z é b e n a D N S

Elektromosságot vezető szerves polimerek a XXI. század műanyag fémei

KÉMIA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGI VIZSGAKÖVETELMÉNY A) KOMPETENCIÁK

Fluoreszcencia 2. (Kioltás, Anizotrópia, FRET)

Bevezetés. 1. ábra: A fotokémiai reaktor vázlatos rajza. Kísérleti rész. Laboratóriumi fotoreaktor

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Fluoreszcencia módszerek (Kioltás, Anizotrópia, FRET) Modern Biofizikai Kutatási Módszerek

A kristálytérelmélet alapjai

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 7. osztály. A versenyző jeligéje:... Megye:...

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

Bevezetés a talajtanba VIII. Talajkolloidok

A polimer elektronika

G04 előadás Napelem technológiák és jellemzőik. Szent István Egyetem Gödöllő

Fluorozott ruténium tartalmú katalizátorok előállítása és alkalmazása transzfer-hidrogénezési reakciókban

FOTOKÉMIAI REAKCIÓK, REAKCIÓKINETIKAI ALAPOK

Mozgékony molekulák vizsgálata modern mikroszkópiával

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

Az anyagi rendszer fogalma, csoportosítása

Nagyhatékonyságú oxidációs eljárások a szennyvíztisztításban

A kémiai kötés magasabb szinten

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

KÉMIA Kiss Árpád Országos Közoktatási Szolgáltató Intézmény Vizsgafejlesztő Központ 2003

Hogyan épül fel a sejtmembrán? Egyszerű modellek felépítése és vizsgálata

Tantárgyi program 2011/2012. I. félév

ATOMMODELLEK, SZÍNKÉP, KVANTUMSZÁMOK. Kalocsai Angéla, Kozma Enikő

Általános és szervetlen kémia 1. hét

Németh Anikó 1,2, Kosáry Judit 1, Fodor Péter 1, Dernovics Mihály 1

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Tartalmi követelmények kémia tantárgyból az érettségin K Ö Z É P S Z I N T

Tantárgyi program 2012/2013. II. félév Tantárgy megnevezése Vállalkozástan I.

Világítástechnika I Fekete test vázlata. Hőmérsékleti sugárzás Üreg-, fekete-, vagy Planck-sugárzó Rayleigh, Wien, Planck (1900) formula

A NAPENERGIA HASZNOSÍTÁSÁNAK HAZAI LEHETŐSÉGEI. Farkas István, DSc egyetemi tanár, intézetigazgató

Összefoglaló - Jármőipari biztonságtechnikai szakmai nap

KÉMIA. Kiss Árpád Országos Közoktatási Szolgáltató Intézmény Vizsgafejlesztő Központ 2003

Fotokémiai alapfogalmak, a fotonok és a molekulák kölcsönhatása

Kémiai anyagszerkezettan

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (a) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: november 15. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Célkitűzés/témák Fehérje-ligandum kölcsönhatások és a kötődés termodinamikai jellemzése

Allotróp módosulatok

XXXVI. KÉMIAI ELŐADÓI NAPOK

MŐSZAKI KÉMIA. Anyagmérnök MSc képzés. Tantárgyi Kommunikációs Dosszié MISKOLCI EGYETEM MŐSZAKI ANYAGTUDOMÁNYI KAR KÉMIAI INTÉZET

Önszerveződő szupramolekuláris arany komplexek

Feladatok haladóknak

A kémiai kötés magasabb szinten

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Szentjánosbogár, trópusi halak, sarki fény Mi a közös a természet fénytüneményeiben?

FAMOTIDIN EGY ELJÁRÁS NYOMÁBAN

NAPJAINK KOORDINÁCIÓS KÉMIÁJA II *

m n 3. Elem, vegyület, keverék, koncentráció, hígítás m M = n Mértékegysége: g / mol elem: azonos rendszámú atomokból épül fel

Mágneses módszerek a mőszeres analitikában

VILÁGÍTÓ GYÓGYHATÁSÚ ALKALOIDOK

Helyi tanterv a kémia. tantárgy oktatásához

KÉMIA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGIVIZSGA-KÖVETELMÉNY A) KOMPETENCIÁK

VÍZKÉMIA TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Az atom- olvasni. 1. ábra Az atom felépítése 1. Az atomot felépítő elemi részecskék. Proton, Jele: (p+) Neutron, Jele: (n o )

MTA Atommagkutató Intézet, 4026 Debrecen, Bem tér 18/c.

Polimorfia Egy bizonyos szilárd anyag a külső körülmények függvényében különböző belső szerkezettel rendelkezhet. A grafit kristályrácsa A gyémánt kri

Az anyagi rendszerek csoportosítása

ZÁRÓJELENTÉS. Fény hatására végbemenő folyamatok önszerveződő rendszerekben

SZERVES KÉMIAI ANALÍZIS

Átírás:

Fényérzékeny molekulák, fényenergia hasznosítás orváth Attila Veszprémi Egyetem, Mérnöki Kar Általános és Szervetlen Kémia Intézeti Tanszék 2010. július 1-5.

Az elıadás vázlata Bevezetı gondolatok Természetes és mesterséges fényhasznosító molekulák és rendszerek Fényérzékeny molekulák és sajátságaik A fényérzékeny molekulák hangolása asznosítási lehetıségek, egy Grätzel-féle napelem Következtetések, kitekintés

Bevezetı gondolatok - A természetes fényhasznosító rendszerek sajátságai - A mesterséges fényhasznosító rendszerek lehetséges felépítése - asonlóságok és különbségek

A természetes fotokémiai rendszerek A klorofill-a és elnyelési színképe klorofill-b klorofill-a ullámhossz, nm

A természetes és mesterséges fotokémiai rendszerek fény fény fényérzékeny molekulák elektron akceptor felület energiaátadás

Mesterséges fényérzékeny molekulák O O O C C O dcb 2 [Ru(dcb)(C) 4 ] 4- bpy

Mesterséges fényérzékeny molekulák A [Ru(bpy) 3 ] 2+, a [Ru(bpy) 2 (C) 2 ] és a [Ru(bpy)(C) 4 ] 2- fényérzékenyítık és sajátságaik ε *10-3 (cm -1 M -1 ) 60 50 40 30 20 Ru(bpy) 3 2+ Ru(bpy) 2 (C) 2 [Ru(bpy)(C) 4 ] 2- ev 2,0 1,0 gerjesztett állapot 10 0 200 300 400 500 600 ullámhossz (nm) 0,0 alapállapot

A [Ru(LL)(C) 4 ] 2- fényérzékenyítık és sajátságaik bpy komplexek I. 3 C C 3 4,4 dmb bpy O O O C C O 4,4 dpb 4,4 dcb 2 M. Kovács, A. orváth, Inorg. Chim. Acta, 2002, 335, 69. M. Kovács, Inorg. Chim. Acta, 2007, 360, 345.

A [Ru(LL)(C) 4 ] 2- fényérzékenyítık és sajátságaik bpy komplexek II. 3,3 dmb 4,4 dmb 5,5 dmb 3 C C 3 6,6 dmb

A [Ru(LL)(C) 4 ] 2- fényérzékenyítık és sajátságaik [RuLL(C) 4 ] 2- komplexek; LL=phen és származékai 2,9-dmphen 3 C C 3 3 C C 3 3 C C 3 5,6-dmphen 4,7-dmphen 4,7-dpphen phen M. Kovács, A. orváth, Inorg. Chim. Acta, 2002, 335, 69. M. Kovács, K.L. Ronayane, W.R. Browne, W. enry, J.G. Vos, J.J. McGarvey, PPS, 2007, 6, 444

A [Ru(LL)(C) 4 ] 2- fényérzékenyítık és sajátságaik, hangolásuk A [Ru(LL)(C) 4 ] 2- komplexek jellemzı színképi adatai és lumineszkáló gerjesztett állapotuk élettartama (vizes oldatban és szobahımérsékleten mérve). LL bpy 4,4 -dmb 4,4 -dpb 4,4 -dcb λ max(abs) (nm) 400 395 417 425 λ max(lum) (nm) 624 621 651 666 τ (ns) 120 113 145 93 3 C O C 3 O C C O O 3,3 -dmb 392 - - 4,4 -dmb 395 621 113 5,5 -dmb 388 599 539 6,6 -dmb 399 618 156 phen 2,9-dmphen 385 363 618 609 590 570 3 C C 3 C 3 3 C C 3 C 3 4,7-dmphen 5,6-dmphen 379 380 605 610 1209 560 4,7-dpphen 396 652 838

A [Ru(LL)(C) 4 ] 2- fényérzékenyítık és sajátságaik; oldószerhatás 0.25 2 O 2 O/MF MF 2 O 2 O/MF MF 48 Fényelnyelés Absorbance 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 τ=1321 ns τ=1197 ns τ=838 ns τ=525 ns τ=301 ns 26000 21000 16000 17500 15500 13500 Wavenumber (1/cm) ullámszám, cm -1 Wavenumber ullámszám, (1/cm) -1 τ=160 ns 40 32 24 16 8 0 11500 Relative intensity Relatív intenzitás A [Ru(4,7dmp)(C) 4 ] 2- komplex elnyelési és lumineszcencia színképének változása különbözı 2 O/MF oldószer elegyben

τ=838 ns τ=960 ns 2,9 τ=954 ns 2,9 3,8; phenyl τ=902 ns 5,6 M. Kovács, K.L. Ronayane, W.R. Browne, W. enry, J.G. Vos, J.J. McGarvey, A. orváth PPS, 2007, 6, 444 A [Ru(LL)(C) 4 ] 2- fényérzékenyítık és sajátságaik és hangolásuk; ligandum deuterálás hatása a gerjesztett komplex élettartmára

A [Ru(LL)(C) 4 ] 2- fényérzékenyítık és sajátságaik és hangolásuk Fényelnyelés Lumineszcencia Szabályozás ligandum módosításával Szabályozás oldószer módosításával Oldószer deuterálás Ligandum deuterálás 400 500 600 700 nm Szubsztitúció bpy phen 0 1000 2000 ns

A [Ru(LL)(C) 4 ] 2- gyakorlati alkalmazása hν Evju et al. Chem. Mat., 1999, 11, 1425

A [Ru(LL)(C) 4 ] 2- gyakorlati alkalmazása e - hν TiO 2 Argazzi et al., ano Letters, 2002, 2, 625

Grätzel-féle napelem SnO 2 Érzékenyítı katód -0,5 S * E vs E (V) 0 TiO 2 hν +0,5 I 2 /I - +1,0 S o /S + e - e - Az anatáz mikrokristályos részecskék átmérıje (nm) atékonyságot meghatározó tényezık 1. TiO 2 minısége és mérete e - hν 2. Érzékenyítı minısége, és mennyisége TiO 2 3. Elektrolit minısége 4. Redoxi rendszer M. Grätzel, J. Photochem. & Photobiol. A: Chem., 164 (2004) 3-14.

Összefoglalás, következtetések - Összehasonlítottam egy természetes és két lehetséges mesterséges fényhasznosító rendszert. - Bemutattam néhány mesterséges fényhasznosításra alkalmas molekulát. - Megmutattam, hogy a fényérzékeny molekulák sajátságai különbözı kémiai eszközökkel szisztematikusan változtatható. - A fényérzékeny molekulák is használhatók különbözı eszközök fejlesztéséhez - Ismertettem egy Grätzel-féle napelem mőködésének elvét. Kitekintés

A harmadik generációs színérzékeny napelemek kifejlesztéséért a svájci Michael Gratzel nyerte a Finn Technológiai Akadémia idei nagydíját a nyolcszázezer euróval járó Millennium Prize-t. A finn állam és a finn nagyvállalatok által támogatott díjért amit bevallottan technológiai obel-díjként szeretnének elfogadtatni hárman voltak versenyben a tegnapi döntésig. Krónika, 2010. június 11., péntek

Összefoglalás, következtetések - Összehasonlítottam egy természetes és két lehetséges mesterséges fényhasznosító rendszert. - Bemutattam néhány mesterséges fényhasznosításra alkalmas molekulát. - Megmutattam, hogy a fényérzékeny molekulák sajátságai különbözı kémiai eszközökkel szisztematikusan változtatható. - A fényérzékeny molekulák is használhatók különbözı eszközök fejlesztéséhez - Ismertettem egy Grätzel-féle napelem mőködésének elvét. Kitekintés

Munkatársak: Kovács Margit Fodor Lajos Ledvay György Szanó Péter KÖSZÖÖM A ALLGATÓSÁG MEGTISZTELİ FIGYELMÉT!