物理科技生物学-PHYICA

普鲁士蓝色类似物的超快电宇都宫紫苑第二部荷转移

化学 2021-09-23 21:30:57

通过Wiley Credit:Wiley光诱导电荷转移是普鲁士蓝的有趣电子特性,一些类似结构化的化合物

研究人员现在已经能够阐明在含锰普鲁士蓝色模拟

中的锰锰之间的光诱导电荷转移中的超快方法

如journal angwandte Chemie所报告,通过光诱导的不同方法可以驱动电荷转移

普鲁士蓝色是一种强烈的蓝色无机颜料,用于绘画,染色和药物,其中

该k [Feiifeiii(CN)6]复合物的晶格含有交替的二价和三价铁原子

激烈的颜色来自电荷转移:当被光照射时,电子从FeII转移到FeIII

尽管该颜料今天不用于染色纺织品,其特殊的电子特性普鲁士蓝色一个有趣的其他应用程序候选人,包括窗玻璃与自我 - 调节半透明,光电子组分,气体吸收和催化

它还可以用作新型能量存储装置中电极的材料

多年来,含有其他金属的同样有趣的化合物,但是已经产生了类似的结构,例如RBMNFE,其是普鲁士蓝色类似物,其中锰代替在低温下的一些铁离子

,晶格由三价锰和二价铁离子组成

锰以氰化物配体的氮原子包围八面体图案,而铁被氰化物碳原子制成的八面体包围

在光线下,电荷转移与普鲁士蓝(Prussian Blue)类似: mniiifeii→mniifeiii

process是本地的,超短速

研究这种快速的过程是一个挑战

由Hiroko Tokoro(Tsukuba,日本大学),Shin-Ihkoshi(东京大学,日本)和埃里克·夹子(雷恩大学1,法国)通过使用称为泵探针光谱的超快光谱光谱技术已经达到了这一挑战,该技术具有80毫秒的分辨率(80千分之二的秒)

这种方法,化合物中的电子通过激发激光脉冲

在短时间内激发移动到更高的能量状态,在短时间内,用不同波长的第二激光脉冲照射系统,测量吸收

从这些实验中的组合与电子计算的实验IC频带结构表明,电荷转移有两个不同的光学开关途径

它们具有不同类型的初始电子激发产生的不同动力学

主要途径(MNIII(DD)--PARPWAY )开始,当光在一个MNIII上激发AD轨道上的电子进入另一种MNIII时,在相同的MNIII上有些较高的能量D轨道

这导致MNIII和一些相邻氮之间的键的松动和延长原子

这导致八面体围绕锰(逆jahn-terner失真)的压缩,这导致晶格和相干振动的局部变形

这是用于转移的驱动力从铁到锰的电子(电荷转移)(mniiifeii→mniifeiii)

该过程的时间尺度在200 Femtoseconds

此外,另一种间​​歇性转移途径也在该过程中起作用

铁通过光兴奋,并直接抬起锰

较慢的重组导致不相干的晶格振动

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