Synthesis and Study of the Optical Properties of a Conjugated Polymer with Configurational Isomerism for Optoelectronics.

Autor: Hernández-Ortiz OJ; Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Carretera Pachuca-Tulancingo Km. 4.5, Ciudad del Conocimiento, Mineral de la Reforma 42184, Hidalgo, Mexico.; Laboratorio de Química Supramolecular y Nanociencias de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología del Instituto Politécnico Nacional, Av. Acueducto s/n Barrio la Laguna Ticomán, Ciudad de México 07340, Ciudad de México, Mexico., Castro-Monter D; Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Carretera Pachuca-Tulancingo Km. 4.5, Ciudad del Conocimiento, Mineral de la Reforma 42184, Hidalgo, Mexico., Rodríguez Lugo V; Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Carretera Pachuca-Tulancingo Km. 4.5, Ciudad del Conocimiento, Mineral de la Reforma 42184, Hidalgo, Mexico., Moggio I; Centro de Investigación en Química Aplicada, Enrique Reyna H. 140, San José de los Cerritos, Saltillo 25294, Coahuila, Mexico., Arias E; Centro de Investigación en Química Aplicada, Enrique Reyna H. 140, San José de los Cerritos, Saltillo 25294, Coahuila, Mexico., Reyes-Valderrama MI; Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Carretera Pachuca-Tulancingo Km. 4.5, Ciudad del Conocimiento, Mineral de la Reforma 42184, Hidalgo, Mexico., Veloz-Rodríguez MA; Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Carretera Pachuca-Tulancingo Km. 4.5, Ciudad del Conocimiento, Mineral de la Reforma 42184, Hidalgo, Mexico., Vázquez-García RA; Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Carretera Pachuca-Tulancingo Km. 4.5, Ciudad del Conocimiento, Mineral de la Reforma 42184, Hidalgo, Mexico.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Materials (Basel, Switzerland) [Materials (Basel)] 2023 Apr 06; Vol. 16 (7). Date of Electronic Publication: 2023 Apr 06.
DOI: 10.3390/ma16072908
Abstrakt: A π-conjugated polymer (PBQT) containing bis-(2-ethylhexyloxy)-benzo [1,2-b'] bithiophene (BDT) units alternated with a quinoline-vinylene trimer was obtained by the Stille reaction. The chemical structure of the polymer was verified by nuclear magnetic resonance ( 1 H NMR), Fourier transform infrared (FT-IR), and mass spectroscopy (MALDI-TOF). The intrinsic photophysical properties of the solution were evaluated by absorption and (static and dynamic) fluorescence. The polymer PBQT exhibits photochromism with a change in absorption from blue (449 nm) to burgundy (545 nm) and a change in fluorescence emission from green (513 nm) to orange (605 nm) due to conformational photoisomerization from the trans to the cis isomer, which was supported by theoretical calculations DFT and TD-DFT. This optical response can be used in optical sensors, security elements, or optical switches. Furthermore, the polymer forms spin-coated films with absorption properties that cover the entire visible range, with a maximum near the solar emission maximum. The frontier molecular orbitals, HOMO and LUMO, were calculated by cyclic voltammetry, and values of -5.29 eV and -3.69, respectively, and a bandgap of 1.6 eV were obtained, making this material a semiconductor with a good energetic match. These properties could suggest its use in photovoltaic applications.
Databáze: MEDLINE
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