Реєстраційний номер
0218U001450,
0115U000637
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Структурні та спектральні властивості нових матеріалів для сенсибілізованих барвником сонячних елементів, нанофотоніки та органічних світловипромінюючих пристроїв
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Мінаєв Борис Пилипович,
Дата реєстрації
09-02-2018
Організація виконавець
Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького
Опис етапу
Метою роботи є квантово-хімічні дослідження структури, фотофізичних та напівпровідникових властивостей нових матеріалів для органічних світловипромінюючих пристроїв (ОСВП) та сенсибілізованих барвником сонячних елементів (СБСБ) та встановлення взаємозалежності між будовою молекул та її спектрами поглинання/випромінювання. Об'єкт дослідження - серія органічних сенсибілізуючих барвників для СБСЕ індолінового та трифеніламінового рядів з модифікованими донорними, містковими та акцепторними фрагментами, а також нові високоефективні емітери класу гетероциркуленів (тетраокса[8]циркулени, азаокса[8]циркулени, тіа[8]циркулени), дифеніламінокарбазолів, похідних 1,2,4-триазолу та їх комплексів з перехідними металами та лантанідами, поліпіридильних комплексів Ir(III). Методи дослідження: 1) класичні фізико-хімічні методи, такі як УФ-видима та ІЧ спектроскопія, спектроскопія ЯМР, ЕПР, мас-спектрометрія, порошкова рентгенівська дифрактометрія, рентгено-структурний аналіз, термогравіметричний аналіз, високоточні методики напилення матеріалів тощо; 2) сучасні методи квантової хімії, такі як теорія функціоналу густини - DFT та її нестаціонарний варіант - TDDFT, методи ab initio, такі як RI-CC2 і XMC-QDPT2, теорія Бейдера "Атоми в молекулах" тощо. Основні наукові результати: 1. Встановлено, що молекули гетероциркуленів характеризуються наявністю концентричної системи паратропних (антиароматичних) та діатропних (ароматичних) магнітних кільцевих струмів. 2. Доведено, що інтенсивність першого електронного переходу S0?S1 в спектрах поглинання досліджуваних гетероциркуленів значно зростає за рахунок електронно-коливальних взаємодій. 3. Для серії гетероциркуленів виявлено вплив NH/O заміщення і ступеня спряження на квантовий вихід флуоресценції. В цьому відношенні азатриокса[8]циркулени демонструють значно вищі значення ФFl ніж їх Оксиген-заміщені аналоги. 4. Сконструйовані та протестовані мультишарові OLED пристрої білого кольору свічення на основі бензоанельованих азатриокса[8]циркуленів. 5. Передбачено дві нові поліморфні форми карбон нітриду стехіометрії (1 : 1) просторової групи P3m1, які є напівпровідниками з широкою непрямою забороненою зоною. 6. Створені новітні пристрої органічних світловипромінюючих діодів, які засновані на ексиплексному випромінюванні, що генерується на межі поділу фаз зіркоподібних органічних емітерів (здебільшого циркуленів та похідних карбазолу). 7. Створенні нові високоефективні органічні світлодіоди з блакитним кольором свічення, в яких в якості емісійних матеріалів використані конденсовані похідні бііндолу.
Опис продукції
У науково-дослідній роботі та циклі статей за її результатами проведено детальний аналіз структури, електронних та спектральних властивостей гетероциркуленів, дифеніламінокарбазолів, похідних 1,2,4-триазолу та їх комплексів з перехідними металами та лантанідами, поліпіридильних комплексів Ir(III), також змодельованих одно- і двовимірних полімерних сполук на основі Нітрогену, циркуленів, карбон-нітрогену, що забезпечує теоретичне обґрунтування створення нових світловипромінюючих пристроїв та цілеспрямованого синтезу нових матеріалів для органічної електроніки та фотоніки.
Автори роботи
Баришніков Гліб Володимирович
Бондарчук Сергій Вікторович
Карауш Наталія Миколаївна
Мінаєва Валентина Олександрівна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
