அமெரிக்கன் ஜர்னல் ஆஃப் மருந்து விநியோகம் மற்றும் சிகிச்சை திறந்த அணுகல்

சுருக்கம்

மேம்பட்ட குரோமடோகிராபி 2019 : டிரிப்லெட் டிரிப்லெட் அனிஹிலேஷன் அப்கன்வெர்ஷனுக்கான மேற்பரப்பு ஆதரவு உலோக ஆர்கானிக் தின் ஃபிலிம் மெட்டீரியல்ஸ் அடிப்படையிலான ஹீட்டோரோஜங்க்ஷன்கள் - ஷர்கீல் அஹ்மத் - டேலியன் யுனிவர்சிட்டி ஆஃப் டெக்னாலஜி.

ஷர்கீல் அகமது

சுருக்கம்:

ஆழமான படிக மற்றும் துல்லியமான ஆர்கெஸ்ட்ரேட்டட் MOF அற்ப ஃபிலிம் ஹீட்டோரோஜங்க்ஷனைப் பயன்படுத்தி மேற்பரப்பு நிலைநிறுத்தப்பட்ட உலோக இயற்கை அமைப்பு மெலிதான அரை இனப் பொருள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. மெட்டாலோ-போர்பிரின் ஃபோட்டோசென்சிடைசர் (Zn (II) டெட்ராஃபெனில்போஃபிரின்) மற்றும் ஃபோட்டோமிட்டர் (3,9-பெரிலெனெடிகார்பாக்சிலிக் அரிக்கும்) ஆகியவற்றுடன் மும்மடங்கு அழிக்கும் மாற்றத்திற்காக உருவாக்கப்பட்ட ஹீட்டோரோஜங்க்ஷன்கள் உயிர்ச்சக்தியை மேம்படுத்துகின்றன. ஷாக்லி-குயிஸர் வரம்பை வெல்வதன் மூலம் குறைந்த உயிர்த்திறன் கொண்ட பச்சை ஒளியை உயர் உயிர் நீல ஒளியாக மாற்ற அரை மற்றும் அரை MOF மெலிந்த திரைப்படப் பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படலாம். TTA UC அடிப்படையிலான மேம்படுத்தப்பட்ட உயிர்ச்சக்தி மாற்றப் பொருட்களின் மாறும் கிணறுகளில் ஒன்றாக குறுக்கு இனப் பொருள் பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதை வாங்கிய தகவல்கள் நிரூபிக்கின்றன.

அறிமுகம்:

எதிர்கால சந்ததியினருக்காக ஆற்றலைச் சேமிக்க உதவும் சூரிய ஆற்றல் மாற்ற தொழில்நுட்பங்களுக்கான புதிய பொருட்களைக் கண்டுபிடிப்பது மிகவும் முக்கியம். டிரிப்பிள் டிரிப்லெட் அனிஹிலேஷன் அப்கன்வெர்ஷன் (டிடிஏ யுசி) யோசனையைப் பயன்படுத்த, மென்மையான மற்றும் திறமையான மும்மடங்கு ஆற்றல் பரிமாற்றத்திற்கு (TEnT) தேவையான தூரத்தை கடக்கும் ஒரு ஸ்மார்ட் ஹைப்ரிட் பொருள் தேவைப்படுகிறது. இருப்பினும், TTA UC செயல்முறையானது சிறந்த அலைநீள மாற்ற முறைகளில் ஒன்றாகும், இதில் அதிக அலைநீளம் கொண்ட இரண்டு குறைந்த ஆற்றல் ஃபோட்டான்கள் (hu1) உறிஞ்சப்பட்டு டெக்ஸ்டர் வகை ஆற்றல் பரிமாற்ற பொறிமுறையின் மூலம் குறைந்த அலைநீளத்துடன் ஒரு உயர் ஆற்றல் ஃபோட்டான்களாக (hu2) மாற்றப்படுகின்றன. எங்களின் முந்தைய விவாதத்தில், திடமான திரவ இடைமுகம் மற்றும் மேற்பரப்பு மாற்றங்களைச் செய்வதன் மூலம் PtOEP (PtOEP = Pt(II) ஆக்டேதில்போர்பைன்) உணர்திறன் மற்றும் Zn-perylene SURMOF ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான மும்மடங்கு ஆற்றல் பரிமாற்றத்தை அசிட்டோனிட்ரைல் கரைசலில்[5] ஏற்பியாகப் புகாரளித்துள்ளோம். TTA UC ஐப் படிக்க SURMOF-SURMOF ஹீட்டோரோஜங்ஷனை உருவாக்குவதன் மூலம் திட-திடமான இடைமுகத்தின் மீது வழக்குத் தொடரும் புதிய யோசனையை இங்கே பெறலாம்.

TTA UC ஆனது சூரிய ஆற்றலின் சமகால தேவைகளை மேம்படுத்த பல்வேறு பொருட்களைப் பயன்படுத்தி ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. மேலும், நவீன மேற்பரப்பு-நங்கூரமிடப்பட்ட உலோக-கரிம கட்டமைப்புகள் (SURMOFs) பொருட்களை எரிவாயு பிரிப்பு, மின்னணுவியல், CO2 குறைப்பு, நீர் பிளவு, ஒளிமின்னழுத்தம் மற்றும் மிக சமீபத்தில் TTA-UC அமைப்பில் அதன் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வளர்ச்சி நோக்குநிலை காரணமாக பயன்படுத்த குறிப்பிடத்தக்க முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. , சரிசெய்யக்கூடிய துளை அளவு மற்றும் அதிக படிகத்தன்மை. மேலும், முந்தைய ஆய்வுகள் சீரற்ற நோக்குநிலையைக் காட்டியது கரைசலில் கரைந்திருக்கும் போட்டோசென்சிடைசர், ஒளிமின்னணு வேதியியல் கலத்தில் மும்மடங்கு ஆற்றலை மாற்றுவதையும் தடுக்கலாம்.

It has been reported that the Zn (II) tetraphenylpophyrin molecules have s and p bond between N atom and Zn+2 transition metal. The Zn+2 and N atom have p coordination due to d electrons which strengthens the (T1 ← S1) transition.As a matter of fact the Zn (II) tetraphenylpophyrin photosensitizer can also effectively utilize the long-lived S2 state (1.5 and 2.4 ps) with strong transition ( S2 ← S0 ) followed by hopping process with S2 excitation energy which needs the emitter of higher energy level.

Moreover, the blue emitter-perylene molecule has lower energy level which favors the triplet energy transfer (TEnT) followed by triplet triplet annihilation mechanism from sensitizer and the exchange of triplet energy with acceptor annihilating the triplets for the formation of singlets to generating the blue light with high energy. In this work we will introduce the formation of heterojunction with Zn (II) tetraphenylpophyrin molecules as sensitizer and 3,9-perpylenedicarboxylic acids as acceptor which will be used for triplet triplet annihilation upconversion (TTA UC)

Preparation of substrates

The quartz glass / FTO glass (SOLARONIX, Switzerland) substrates were cleaned in acetone for approximately ten minutes in an ultrasonic bath then these are treated with plasma under O2 for nearly thirty minutes to generate a surface with -OH (hydroxyl groups).These cleaned substrates were used instantaneously to grow SURMOF.

Preparation of Zn-perylene SURMOF

Liquid phase epitaxy technique is used for the preparation of the Zn-Perylene SURMOFs on top of FTO /Quartz Glass substrates. We prepared a concentration zinc acetate ethanolic solution (1 mM). On top of cleaned FTO we sprayed it for 5s. After 30s wait, 3,9 perylene dicarboxylic acid ethanolic solution was sprayed ( concentration:20-40M; spray time: 20 s, waiting time: 30 s). This alternate spray process of Zn-acetate as metal linker and 3,9 perylene dicarboxylic acid as organic linker supported the formation of highly crystalline metal organic framework thin film and more detail can be found somewhere in the literature.

Preparation of Zn-porphyrin SURMOF and Its Heterojunction

SURMOF of Zn (II) metalloporphyrin were fabricated using well established highly throughput automated spray system Briefly, a concentration of 20 mM Zn(II)metalloporphyrins in ethanol (spray time: 25 s, waiting time: 35 s) and a concentration of 1 mM zinc acetate in ethanol (spray time: 15 s, waiting time: 35 s) were one by one sprayed onto the FTO / Quartz Glass substrates in a layer-by-layer fashion using N2 as a carrier gas (0.2 mbar). In between, pure ethanol was used for rinsing to get rid of the unreacted species from the surface (rinsing time: 5 s). The thickness of the sample was controlled by the number of deposition cycles. Moreover, the SURMOF-SURMOF heterojunction was formed by firstly growing the 20 cycles of Zn-perylene SURMOF and on top of it 20 more cycles of Zn (II) metalloporphyrin SURMOF was added to make heterojunctions. Moreover, the formation of heterojunction which is described in the literature.

Triplet-triplet annihilation upconversion (TTA UC) setup

First of all, 40 mg/ml PMMA (poly methyl (methacrylate) was prepared in the acetonitrile solution. Then as prepared MOF thin film material consisting of  FTO/Quartz Glass-Zn-perylene SURMOF+Zn-porphyrin SURMOF were immersed into the well mixed acetonitrile solution of PMMA which was degassed with N2 for half an hour. The heterostructure was characterized for triplet triplet annihilation upconversion using laser light source.

XRD Characterizations

Results and Discussions

Comparative analysis of the ultraviolet-visible (UV-vis) spectrum of Zn-perylene SURMOF, Zn-porphysin SURMOF and Zn-perylene-Zn-porphyrin heterojunction is being shown in Figure 3. The UV¬-vis spectrum of Zn-perylene alone SURMOF range from 358 nm to 470nm (in brown) which is also compared with the solution of free perylene dicarboxylic[11] acids indicating a blue shift in MOF thin film sample. The UV-vis of Zn-porphyrin shows a Sorret Band at ~ 440nm and two Q bands between 530 nm to 614 nm. The Zn (II) tetraphenylpophyrin molecule shows two Q bands which are different from free base porphyrin generating four Q bands because Zinc+2 ion coordination with porphyrin  molecule changes the symmetry of the former molecule The combined UV vis of Zn-perylene SURMOF and Zn-porphyrin SURMOF heterostructure overlaps with all the bands of both MOF thin films shown in figure 3(red).The merging of all the bands in SURMOF heterostructure is very important for efficient absorption of green light and its conversion into blue light

The obtained quantum yield efficiency of Zn-perylene SURMOF+Zn-porphyrin SURMOF heterostructure is 0.182%. Following the same method of calculation mention in the reported literature, we found that the calculated value is consistent with the literature values. However, it is highly recommended to use the heterojunction for future dye sensitized solar cell devices.

முடிவு மற்றும் முக்கியத்துவம்: MOF மெல்லிய பட அடிப்படையிலான ஸ்மார்ட் மற்றும் ஹைப்ரிட் பொருட்கள் மேம்படுத்தப்பட்ட ஆற்றல் மாற்றத்திற்கு மும்மடங்கு அழித்தல் மேம்பாட்டிற்கு பயன்படுத்தப்படலாம். ஆய்வு செய்யப்பட்ட கலப்பினப் பொருள் எதிர்கால ஆற்றல் மாற்றும் சாதனங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம். கண்ணோட்டம் என்னவென்றால், ஒரு முன்மாதிரி சாய உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கல சாதனத்தை அதிக படிக MOF மெல்லிய படத்துடன் உருவாக்க முடியும். மேலும், நீண்ட தூரத்தை கடப்பதன் மூலம் ஒளி மின்னோட்டத்தை கணிசமாக மேம்படுத்த முடியும் என்பது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, இது இறுதியாக ஷாக்லி-குயிசர் வரம்பை கடக்கக்கூடும். இத்தகைய திசையில் மேலும் முயற்சிகள் சூரிய ஆற்றல் மாற்றும் சாதனங்களுக்கு அதிக MOF மெல்லிய படப் பொருட்களை ஆராய்வதற்கான புதிய வழிகளைத் திறக்கலாம்.