הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

ויברtional ספקטרום של N719-כרומטופור/טיטניה ממשק הסימולציה מולקולארית פוטנציאלי-דינמיקה, Solvated על ידי טמפרטורת חדר הנוזל היוני

5.2K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/60539

⸱

25 בינואר 2020

 ,  , 

במאמר זה

סיכום

תא השמש לצבוע-רגישות היה solvated על ידי RTILs; תוך שימוש בפוטנציאלים אמפיריים ממוטבים, הוחלה הדמיה של דינמיקה מולקולרית לחישוב מאפיינים ויברtional. ספקטרום הרטט המתקבל הושוו עם התנסות ודינמיקה מולקולארית ab; ספקטרום הפוטנציאל האמפירי שונים מראים כיצד משתני טעינה חלקית של הנוזל היוני משפיע על תחזית ספקטרום התנודה.

תקציר

חיזוי הסימולציה המולקולרית המדויק של ספקטרום הרטט, ומאפיינים מבניים, אנרגטיים וספקטרליים אחרים, של משטחי מתכת-תחמוצת הצילום במגע עם צבע קליטת אור הוא אתגר קוצני מתמשך וחמקמק בכימיה פיזית. עם זאת בראש, הדמיית דינמיקה מולקולרית (MD) בוצעו באמצעות הפוטנציאל האמפירי האופטימיזציה עבור היטב מייצג ו-מיועד לצבוע השמש מדוברת תאים סולאריים (DSC) solvated על ידי נרחב-למדה בטמפרטורת החדר נוזלי (rtil), במסווה של [במים]+[NTf2]- rtil solvated N719-רגישות לצבוע נספחת אל 101 אנטולי-טיטניה. בפעולה זו, תובנות חשובות שנעשו לתוך איך באמצעות RTIL כמו החור האלקטרוליטי לקבלת מודולים את המאפיינים הדינמיות והרטט של N719 צבען, הערכת ספקטרום של ממשק התמונה DSC-הרכב באמצעות טרנספורמציה פורייה של מהירות משוקלל המסה פונקציות מתאם אוטומטי מ-MD. ספקטרום התנודה הנרכש הושווה לספקטרום הניסוי ולאלה שנדגמו מדינאמיקה מולקולרית משנת ab (הרכב הראשי); בפרט, ספקטרום אמפירי-פוטנציאלי שונים שנוצר מ-MD לספק תובנה כיצד הפרמטרים חלקית מחייב המטען של הנוזל יונית משפיע על תחזית ספקטרום ויברזציה. בכל מקרה, התאמה זהירה של מודלים הכוח האמפירית הוכח להיות כלי יעיל בטיפול בתכונות DSC ויברליות, כאשר מאומת על ידי ה-אימו d וניסוי.

מבוא

ב-צבען-רגישות תאים סולריים (DSCs), פער הלהקה האופטי של מוליכים למחצה הוא גישור על ידי אור קליטת, או רגישות, צבע. DSCs דורשים טעינה מתמדת: לכן, אלקטרוליט החמצון חיוני כדי לטפח את האספקה המתמדת של התשלום (בדרך כלל בצורה של I-/i3-, בממס אורגני). זה מקל על מעבר של חורים מן הצבע רגישות לאלקטרוליט, עם הזריק אלקטרונים מתרגש צילום לתוך מצע תחמוצת המתכת עובר דרך מעגל חיצוני, עם שילוב מחדש בסופו של דבר מתרחש על הקתודה1. היבט מכריע עצומה ' השקפה חיובית עבור מגוון רחב של יישומים בעולם האמיתי מקורו בייצור הישיר שלהם, ללא צורך בחומרי גלם גבוה בטוהר; זה בניגוד גמור עם עלות הבירה גבוהה ואולטרה טוהר נדרש עבור photovoltaics מבוססי סיליקון. ....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

1. ביצוע הדמיה MD באמצעות DL_POLY

  1. בנו את המבנה הראשוני DSC מערכות של N719-צבען נספחת לאנאז-טיטניה (101) משטח solvated על ידי [בחמים] + [NTf2]- נלקחמהעבודההקודמת 12,13. לצייר את המבנה הנדרש באמצעות תוכנת וסטה.
  2. בחר את N719 cis-di (thiocyanato)-bis (2, 2 '-bipyridl-4-carboxylate אוחר-4'-חומצה קרבוקסילית)-רותניום (II)-לצבוע רגישות ללא יונים משטחים ולהבטיח נוכחות של שני פרוטונים מאוגדים על פני השטח כדי לספק לנייטרליות המערכת הכוללת.
    הערה: אכן, לימודי עומק של דה אנג'ליס ואח ' הקימו את זה כדי להוות ייצוג ריאליסטי של N719 נספחת לאנאז-טיטניה21. הסיבה לכך היא שבש....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

נכסים מבניים של מוטיבים מחייבים
מוטיבים הכריכה הייצוגית של ארבעת הסטים השונים של המטען החלקי מתוארים באיור 2, לאחר 15 PS של MD. באיור 2א, עבור הספרות (הנ ל)-חיובים נגזר, ניתן לראות כי קיימת אינטראקציה מימן בולטת עם משטח פרוטון. מניתוח קפדני של המסלול, איגרות חוב מימן הם בעיקר משטח-פרוטון מאוגד בעוד שלושת האחרים (הנגזרות)20 החיוב סטים לא תכונה כזו אינטראקציה עם משטח פרוט.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

שיטות הסימולציה Ab מאותחל יקרות לבצע ומכאן כדי לבצע הדמיה על מאזני זמן הרבה יותר ידרוש שימוש בשדות כוח אמפיריים לפחות חלק מהמערכת DSC. לקראת סוף זה, מודל האטומיסטי שווה ערך נוצר של [במים]+[NTf2]- ממשק solvated, באמצעות שימוש ניסיוני, הדמיה קלאסית שדה כוח עבור MD. האנאז היה במודל שימוש בשדה הכוח של מטסואני-אקאוג'י (MA), בעוד מבנה הצבע טופל באמצעות פרמטרי OPLS. עבור RTIL, ארבעה שדות כוח שונים היו מועסקים כדי לקבוע את החשיבות של המטען של RTIL על הדינמיקה של הצבעים ויברtional. הפרמטרים של שדה הכוח היו ז.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

. למחברים אין מה לגלות

תודות

המחברים מודים לפרופ ' דוד קוקר לדיונים שימושיים ולקרן המדע אירלנד (SFI) למתן משאבי מיחשוב בעלי ביצועים גבוהים. מחקר זה נתמך על ידי ערכת המימון הדו SFI-NSFC (גרנט מספר SFI/17/NSFC/5229), כמו גם את התוכנית למחקר במוסדות ברמה השלישית (PRTLI) מחזור 5, ממומן על ידי קרן הפיתוח האזורית האירופי.

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
זו הייתה סימולציה מולקולרית, ולכן לא נעשה שימוש בציוד ניסיוני.
שם התוכנה היה DL-POLY (הגרסה ה'קלאסית' שלה זמינה תחת רישיון GnuPublic, דרך sourceforge)

מקורות

  1. Ohno, H. Electrochemical aspects of ionic liquids. , John Wiley & Sons. (2011).
  2. Tefashe, U. M., Nonomura, K., Vlachopoulos, N., Hagfeldt, A., Wittstock, G. Effect of Cation on Dye Regeneration Kinetics of ....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

פוטנציאלים אמפירייםתא סולארי רגיש לצבעטיטניה אנאטזמתאם מהירות עצמיהתמרת פורייהפרמטריזציה של מטען חלקי