SEARCH

SEARCH BY CITATION

Keywords:

  • electrochemistry;
  • electron transfer;
  • photochemistry;
  • semiconductors;
  • titanium dioxide

Abstract

Selected iron(II) complexes (ferrocene, ferrocenylboronic acid, hexacyanoferrate(II)) have been used as photosensitizers of titanium dioxide. Various types of electronic interactions between the surface complex and the semiconducting support are reflected in different yields of photocurrent generated upon visible-light irradiation and different efficiencies of the photosensitization effect. The studied systems, showing the photocurrent switching upon changes of electrode potential and energy of photons (the PEPS effect), are good models of simple photoelectrochemical logic devices. The mechanism of photosensitization and photocurrent switching is discussed with respect to the type of surface-complex–support interaction. Quantum-mechanical calculations support the proposed mechanisms.

Wybrane kompleksy żelaza(II) (ferrocen, kwas ferrocenyloboronowy i heksacyjanożelazian(II)) zostały użyte jako fotosensybilizatory dwutlenku tytanu. Różne typy oddziaływań elektronowych pomiędzy kompleksami powierzchniowymi a podłożem półprzewodnikowym znajdują odbicie w różnych wydajnościach generacji fotoprądu i różnym stopniu fotosensybilizacji materiałów na światło widzialne. Wszystkie badane układy wykazują efekt fotoelektrochemicznego przełączenia fotoprądu na skutek zmian potencjału fotoelektrody i zmian długości fali światła padającego (efekt PEPS), dlatego też stanowią bardzo dobre modele prostych przełączników fotoelektrochemicznych. Niniejsza praca szczegółowo określa mechanizm fotosensybilizacji i przełączenia fotoprądu na podstawie analizy oddziaływań pomiędzy kompleksem a powierzchnią półprzewodnika. Obliczenia kwantowo-mechaniczne potwierdzają postulowany mechanizm.