Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Alkimia moden mencipta molekul besi luminescent

Anonim

Sekumpulan penyelidik di Universiti Lund di Sweden telah membuat molekul berasaskan besi pertama yang mampu memancarkan cahaya. Ini dapat menyumbang kepada pembangunan bahan-bahan yang mampu dimiliki dan mesra alam untuk contohnya sel solar, sumber cahaya dan paparan.

iklan


Selama lebih dari 50 tahun, ahli kimia telah membangunkan molekul pewarna berasaskan logam untuk pelbagai aplikasi yang berbeza, seperti paparan dan sel suria. Ini idealnya melibatkan logam yang biasa dan mesra alam seperti besi, tetapi walaupun beberapa cubaan tiada siapa yang dapat membangunkan molekul pewarna berasaskan besi yang dapat memancarkan cahaya sehingga kini. Oleh itu, para penyelidik di seluruh dunia lebih besar harus menggunakan pelbagai logam jarang dan berharga, seperti rutenium, yang lebih mudah memberikan sifat yang diinginkan.

Melalui reka bentuk molekul canggih, penyelidik Lund kini telah berjaya memanipulasi sifat-sifat elektronik molekul berasaskan besi supaya mereka lebih baik menyerupai bahan berasaskan ruthenium.

Dengan berbuat demikian, mereka buat pertama kalinya, mencipta molekul pewarna berasaskan besi yang mampu bukan sahaja menangkap cahaya, tetapi juga memancarkan cahaya warna yang berbeza. Yang kedua adalah jauh lebih sukar untuk dicapai, yang menyumbang kepada mengapa pencapaian penyelidik menunjukkan bahawa molekul besi yang baru memancarkan cahaya oren sangat penting.

"Ahli alkimia zaman pertengahan cuba menghasilkan emas dari bahan-bahan lain, tetapi gagal. Anda boleh mengatakan bahawa kami telah berjaya melaksanakan alkimia moden dengan memberikan sifat besi yang menyerupai rutenium, " kata Kenneth Wärnmark, Profesor Kimia di Fakulti Sains Universiti Lund.

Kajian baru, yang kini diterbitkan di Alam, menggambarkan kompleks besi dengan jangka hayat yang memecahkan rekod dalam keadaan menyerap cahaya dan pencahayaannya: 100 pikokekon, yang kurang daripada satu bilion detik. Tetapi walaupun selang masa yang seolah-olah tidak dapat dipertikaikan, ia cukup mencukupi.

"Di dunia kimia, ini adalah masa yang cukup untuk molekul untuk memancarkan cahaya, " kata Villy Sundström, Profesor Kimia di Lund University.

Keputusan ini memberikan satu langkah penting ke arah aplikasi masa depan yang mungkin sebagai bahan luminescent, seperti untuk pencahayaan dan paparan, serta penyerap cahaya dalam sel solar dan photocatalysts untuk menghasilkan bahan bakar solar. Untuk mencapai matlamat ini, perkembangan berterusan molekul baru dan lebih baik diperlukan.

"Kami menjangkakan bahawa langkah seterusnya untuk membangunkan molekul sebenar yang sesuai untuk aplikasi komersial boleh mengambil masa lima tahun lagi, " kata Petter Persson, penyelidik kimia di Lund University.

Sebagai tambahan kepada para penyelidik dari Lund, kajian ini termasuk penyelidik dari Laboratorium Ångström di Uppsala dan dari Copenhagen.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Lund University . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Pavel Chábera, Yizhu Liu, Om Prakash, Erling Thyrhaug, Amal El Nahhas, Alireza Honarfar, Sofia Essén, Lisa A. Fredin, Tobias CB Harlang, Kasper S. Kjær, Karsten Handrup, Fredric Ericson, Hideyuki Tatsuno, Kelsey Morgan, Joachim Schnadt, Lennart Häggström, Tore Ericsson, Adam Sobkowiak, Sven Lidin, Ping Huang, Stenbjörn Styring, Jens Uhlig, Jesper Bendix, Reiner Lomoth, Villy Sundström, Petter Persson, Kenneth Wärnmark. Fe (iii) kompleks berputar rendah dengan fotoluminescence transfer charge ligand-to-metal 100-ps . Alam, 2017; 543 (7647): 695 DOI: 10.1038 / nature21430