Digitální knihovnaUPCE
 

Solid-State Absorption, Luminescence, and Singlet Fission of Furanyl-Substituted Diketopyrrolopyrroles with Different π-Stacking Arrangements

ČlánekOmezený přístuppeer-reviewedpostprint
dc.contributor.authorKratochvíl, Matoušcze
dc.contributor.authorThottappali, Muhammed Acze
dc.contributor.authorLuňák, Stanislavcze
dc.contributor.authorPauk, Karelcze
dc.contributor.authorRais, Davidcze
dc.contributor.authorMarková, Anetacze
dc.contributor.authorPfleger, Jiricze
dc.contributor.authorImramovský, Alešcze
dc.contributor.authorVala, Martincze
dc.date.accessioned2024-08-24T07:19:43Z
dc.date.available2024-08-24T07:19:43Z
dc.date.issued2023eng
dc.description.abstractSmall modifications of the diketopyrrolopyrrole (DPP) molecular structure induced remarkable changes in its spectral and photophysical behavior. Using furan (F) heterosubstitution instead of thiophene (T) substituent resulted in a small blue shift and decreased Huang-Rhys factor of the absorption spectra in solution, irrespectively to N,N'-alkyls. Branching of alkyl side chains by formal 2-ethylation of n-hexyl substituent (C6 to EH) switched the slipped-stack arrangement, irrespectively on the heteroatoms. Consequent changes in steady-state absorption spectra of thin films were interpreted using time dependent density functional theory calculations, carried out on model dimers. Solid-state luminescence is weak and partially dependent on an excitation wavelength. Singlet fission was observed by femtosecond transient absorption spectroscopy, with considerably different yields for variously pi-stacked FDPP-EH (30 %) and FDPP-C6 (160 %). The shape of triplet-triplet absorption spectra was also influenced by various pi-stacking. The results are discussed in terms of different mixing of both Frenkel and charge transfer states in model dimers and different excitonic and electronic coupling in both types of pi-stacks, visualized by natural transition orbitals. Furanyl-substituted diketopyrrolopyrroles (DPP) with different branching of the alkyl side chains were studied. Both formed two distinct types of pi-stacking leading to H-aggregates with considerably different energetics in terms of mixed lowest Frenkel and charge transfer (CT) states. The combined effect of the molecular structure and solid-state arrangement lead to fast and efficient CT mediated singlet fission, with one of the highest efficiencies (160 %) ever reported within the DPP family.imageeng
dc.description.abstract-translatedMalé modifikace molekulární struktury diketopyrrolopyrrolu (DPP) vyvolaly výrazné změny v jeho spektrálním a fotofyzikálním chování. Použití furanové (F) heterosubstituce místo thiofenového (T) substituentu vedlo k malému modrému posunu a snížení Huang-Rhysova faktoru absorpčních spekter v roztoku, bez ohledu na N,N'-alkyly. Větvení alkylových postranních řetězců formální 2-ethylací n-hexylového substituentu (C6 na EH) změnilo uspořádání slip-stack, bez ohledu na heteroatomy. Následné změny v ustálených absorpčních spektrech tenkých vrstev byly interpretovány pomocí časově závislých výpočtů hustoty funkcionálu, provedených na modelových dimerech. Luminiscence v pevné fázi je slabá a částečně závislá na excitační vlnové délce. Štěpení singletu bylo pozorováno pomocí femtosekundové přechodové absorpční spektroskopie se značně odlišnými výtěžky pro různě π-skládaný FDPP-EH (30 %) a FDPP-C6 (160 %). Tvar triplet-triplet absorpčních spekter byl také ovlivněn různým π-skládáním. Výsledky jsou diskutovány z hlediska různého míšení jak Frenkelova stavu, tak stavu přenosu náboje v modelových dimerech a různé excitonické a elektronické vazby v obou typech π-složek, vizualizovaných přirozenými přechodovými orbitaly.cze
dc.formatp. e202300201eng
dc.identifier.doi10.1002/cptc.202300201eng
dc.identifier.issn2367-0932eng
dc.identifier.obd39889182eng
dc.identifier.scopus2-s2.0-85173874070eng
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/83710
dc.identifier.wos001082536700001eng
dc.language.isoengeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.project.IDGA19-22783S/Molekulární materiály pro překonání Shockleyova-Queisserova limitueng
dc.publicationstatuspostprinteng
dc.publisherWiley-VCHeng
dc.relation.ispartofChemPhotoChem, volume 7, issue: 12eng
dc.relation.publisherversionhttps://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cptc.202300201eng
dc.rightsPráce není přístupnáeng
dc.subjectsinglet fissioneng
dc.subjectdiketopyrrolopyrroleeng
dc.subjectsolid state photophysicseng
dc.subjectaggregateseng
dc.subjectfluorescenceeng
dc.subjectsingletové štěpenícze
dc.subjectdiketopyrrolopyrrolcze
dc.subjectfotofyzika pevných látekcze
dc.subjectagregátycze
dc.subjectfluorescencecze
dc.titleSolid-State Absorption, Luminescence, and Singlet Fission of Furanyl-Substituted Diketopyrrolopyrroles with Different π-Stacking Arrangementseng
dc.title.alternativeAbsorpce v pevném stavu, luminiscence a singletové štěpení furanylem substituovaných diketopyrrolopyrrolů s různými π-stacking.uspořádánímicze
dc.typeArticleeng

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Náhled není k dispozici
Název:
Kratochvil_ChemPhotoChem_2023_7_12_e202300201.pdf
Velikost:
5.04 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format