Международная команда исследователей из Университета Людвига-Максимилиана (LMU), Технического университета Мюнхена (TUM) и Оксфордского университета достигла значимого прогресса в изучении ковалентных органических каркасов (COF).
С помощью современных спектроскопических техник, учёные провели исследование процессов распространения возбужденных состояний в материалах COF. Эти структурируемые модульные конструкции, характеристики которых можно регулировать за счёт выбора компонентов, предоставляют обширные перспективы для практического использования.
Исследованию были подвергнуты тонкие плёнки COF — материалы, обладающие высокой кристалличностью и пористой структурой. Комбинируя передовые методы, включая фотолюминесцентную микроскопию и терагерцовую спектроскопию, с теоретическим моделированием, исследователи обнаружили необычные значения коэффициентов диффузии и длины диффузии, достигающие сотен нанометров.
«Эти тонкие плёнки заметно превышают общепринятые показатели энерго-транспортных возможностей аналогичных органических структур», — подчёркивает Лаура Спайс, аспирантка физической химии и функциональных наносистем LMU, также являющаяся соавтором исследования.
«Эффективность энергетического переноса сохраняется даже через структурные несовершенства, такие как межзеренные границы», — добавляет доктор Александр Бивальд, второй соавтор работы.
В результате температурного анализа были получены дополнительные данные о механизмах процесса. «Итоги указывают на наличие как когерентных, так и некогерентных процессов переноса», — объясняет профессор Франк Ортманн, участник проекта.
Новые данные существенным образом углубляют понимание энергетического переноса в материалах COF и демонстрируют воздействие молекулярной структуры и кристаллической организации на эти процессы.
«Наш проект акцентирует важность междисциплинарного и международного сотрудничества учёных, обладающих экспертными знаниями в области синтеза, экспериментального анализа и теоретических расчётов», — подчёркивают руководители исследования, профессора Ахим Хартшух и Томас Бейн.
Обнаруженное открытие создаёт новые возможности для разработки экологически чистых органических материалов в области фотокатализа и оптоэлектроники, включая фотовольтаику.
Источник: iXBT
