Donor-Acceptor molecule with TICT character: a new design strategy for organic photothermal material in solar energy

光热治疗 接受者 光化学 分子 材料科学 荧光 能量转换效率 分子内力 有机太阳能电池 化学 光电子学 纳米技术 聚合物 光学 有机化学 物理 凝聚态物理
作者
Jianan Dai,Shuo Qi,Meng Zhao,Jing Liu,Tao Jia,Guannan Liu,Fangmeng Liu,Peng Sun,Bo Li,Chenguang Wang,Ji Zhou,Geyu Lu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:471: 144745-144745 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.144745
摘要

Organic photothermal materials, particular the donor–acceptor (D-A) type ones, have attracted increased attention because they could efficiently transform solar energy to heat in an environmentally friendly manner. So far, there are many strategies to improve the fluorescence of D-A type molecules, while how to quench the fluorescence via non-radiative decay process and thus maximize the solar-thermal conversion efficiency is rarely investigated. Herein, a new design strategy is proposed to overcome this bottleneck, that is, formatting a unique twisted intramolecular charge-transfer (TICT) excitation state for the D-A type molecule. To demonstrate this new design strategy, three D-A molecules TPA-BTO, TPA-BTO-Py+ and GTPA-BTO-Py+ are synthesized with the consideration of employing stronger donor/acceptor moieties. The photophysical measurements and theoretical calculations reveal that these molecules display strong tendency to form TICT state, and the stronger donor/acceptor would significantly promote the TICT-based non-radiative decay process. Consequently, the target molecule GTPA-BTO-Py+ is totally non-fluorescent and could efficiently transform the absorbed solar energy to heat. Further combined with the wide absorption up to 1300 nm, GTPA-BTO-Py+ solid displays a high solar-thermal conversion efficiency of 20.5%. Finally, the utility of GTPA-BTO-Py+ as highly efficient photothermal material in solar energy is highlighted by water evaporation and thermoelectric generation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
健忘的小懒虫完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
乐乐应助顺心凡采纳,获得10
1秒前
米酒发布了新的文献求助10
1秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
vc应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
现代冷松完成签到,获得积分10
2秒前
Derek完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
远征的终焉完成签到,获得积分10
2秒前
didiwang应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
didiwang应助科研通管家采纳,获得50
2秒前
3秒前
完美世界应助Hsu采纳,获得10
3秒前
迪丽盐巴发布了新的文献求助10
4秒前
淡淡的碧蓉完成签到,获得积分10
4秒前
Stephen完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
小美完成签到,获得积分10
7秒前
汉堡包应助发嗲的似狮采纳,获得10
8秒前
Elsa完成签到,获得积分10
9秒前
li074发布了新的文献求助10
9秒前
端庄代荷完成签到,获得积分10
10秒前
yoqalux发布了新的文献求助10
10秒前
Owen应助奋斗映寒采纳,获得10
10秒前
11秒前
Luu应助Zz采纳,获得10
11秒前
yeyeye完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
大模型应助高兴幼旋采纳,获得10
15秒前
李偲yi完成签到,获得积分10
15秒前
shichen完成签到 ,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
汪玉姣:《金钱与血脉:泰国侨批商业帝国的百年激荡(1850年代-1990年代)》(2025) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6415368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8234387
关于积分的说明 17486402
捐赠科研通 5468351
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889047
邀请新用户注册赠送积分活动 1865945
关于科研通互助平台的介绍 1703560