Оптические и фотоэлектрохимические свойства ленгмюровских пленок, содержащих природные и синтетические пигменты

• Автор: Наговицын, Илья Анатольевич
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
стр.
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Первичные процессы фотосинтеза

1.2. Фотовольтаические эффекты.

1.3.игменты и их применение в фотовольтаических устройствах

1.4. Биосенсоры. Флуоресцентный иммуноанализ.

1.5. Мицеллы. Ленгмюровские пленки.

1.6.1 Ърфирины в ленгмюровских пленках.

1.7. Спектральнолюминесцентные свойства комплексов редкоземельных элементов с органическими лигандами. Флуоресценция лантаноидных комплексов
1.8. Лантаноиды, как структурные и аналитические люминисцентные зонды
1.9. Комплексы лантаноидов с порфиринами.
1 Электронные спектры порфиринов.
1 Спектральнолюминесцентные свойства металлокомплексов порфиринов.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЫ1АЯ ЧАСТЬ
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Оптические и фотоэлектрохимические свойства ленгмюровских пленок
комплекса этиопорфирина II, 3каротина и хлорофилла а
3.2. Флуоресценция и кофлуорссцснция УЬТРР, ОуТРР, ТшТРР.
3.3. Иммуносенсорные модельные системы на основе ленгмюровских пленок с флуоресцентной регистрацией
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


ФЭЯ двух типов с использованием фотоэлектрода из полупроводника типа и металлического вспомогательного электрода. Если в растворе электролита присутствует редокспара x, дырки окисляют восстановитель в окислитель Ох на поверхности полупроводника. И наоборот, электроны вспомогательного металлического электрода могут восстанавливать Ох1 в 1 в другой редокс паре x1. Рис. Принцип работы фотоэлектрохимических ячеек двух типов А фотоэлектролитической. В регенеративной фоговольтаической. Рассмотренная система носит название фотоэлектролитической ячейки или фотоэлектрохимического аккумулятора рис. А. Из всех возможных реакций в фотоэлектролитической ячейке наиболее важной и перспективной является реакция разложения воды 2Н. Ох 4Н Ох1 4Н 1 . В том случае, когда общая редокспара реагирует как с фотоанодом, так и с металлическим катодом, не происходит суммарного запасания энергии, но электрическая энергия используется во внешней цени. Этот тип ФЭЯ называется регенеративной фотовольтаической ячейкой или фотоэлектрохимическими топливными элементами рис. Б. Для эффективной работы ФЭЯ необходимы следующие условия стабильность в течении фотоэлектролиза, отрицательный потенциал плоской зоны, малая ширина запрещенной зоны, высокая квантовая эффективность. В природном фотосинтезе квантовый выход реакции разделения фото индуцированных зарядов чрезвычайно высокий, около 0 . ФЭЯ, сенсибилизированные различными красителями, в том числе хлорофиллом, каротином и др. Решающую роль в достижении такой эффективности, как предполагается, играет совокупность следующих факторов а удачная энергетика межфазной границы x б константа скорости разделения зарядов на начальной стадии x x x К существенно выше констант скорости других фотофизических процессов с участием в особая внутримолекулярная ориентация и расположение, облегчающее перенос электрона в одну сторону с исключением рекомбинационных путей. Под подразумевается возбужденный сенсибилизатор реакционный центр. На данный момент очень многое известно о строении реакционного центра фотосинтетических организмов, как прокариот, так и эукариот . Работы по моделированию световой стадии фотосинтеза с помощью фотовольтатичсских систем, в настоящее время получили широкое развитие в различных научных центрах, как в России, так и за рубежом 1,. Лаборатория Фотобионики ИХФ РАН давно и плодотворно занимается моделированием фотосинтеза. В результате исследований пленок пигментированных электродов, погруженных в электролит, была впервые предложена фотовольтаическая батарея в качестве устройства, моделирующего фотосинтез и способного выделять кислород из воды 3. По мере проводимых исследований было предложено несколько структурнофункциональных моделей фотосинтетического аппарата. Также удалось значительно повысить эффективность работы фотовольтаических преобразователей, приблизив их по этому параметру к природным системам . Предложена и доказана гипотеза о том, что пероксид водорода эндо и экзогенного происхождения является субстратом для выделения кислорода в природной фотосинтетической мембране 46. Предлагаемые представления черезвычайно важны, т. В насгояще время в лаборатории фотобионики ИХФ РАН продолжаются работы но изучению влияния пероксида водорода на фотовольтаические и флуоресцентные характеристики природного пигмента хлорофилла X1 и i синтетических аналогий 7. и Си комплекса фталоциапина СиФЦ. Опыты показан синхронное изменение светового и темпового потенциалов на величины в несколько милливольт, в зависимости от концентрации ЬСЬ сопротивление нагрузки 5 Ом. Влияние добавленного в электролит пероксида водорода на возбужденное состояние и XI было также продемонстрировано с помощью измерения зависимости интенсивности флуоресценции пленок пигментов ПО мере диффузии ЬСЬ в пленку. Т. к. XI, нестабильны при облучении видимым светом, для исследования были выбраны напыленные пленки фталоцианина синтетического аналога хлорофилла.