Fotoelectroquímica de Moléculas Biomiméticas. Sensibilización

LUIS OTERO, MIGUEL GERVALDO, FERNANDO FUNGO, MARIA E. MILANESIO, EDGARDO N. DURANTINI, JUANA. J. SILBER, LEONIDES E. SERENO

La Plata, Buenos Aires

Congreso; XVII Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica; 2006

Sociedad Iberoamericana de Electroquímica

En este trabajo se reseña la generación de efectos fotoeléctricos, a través del proceso de sensibilización espectral de electrodos semiconductores, por medio de una serie de moléculas orgánicas sintéticas. Se diseñaron y construyeron sistemas orgánicos supramoleculares en los cuales un efecto “antena” y procesos de transferencia de carga intramolecular fotoinducidos pueden ocurrir como paso previo a la inyección heterogénea de cargas. [1,2] Los colorantes se adsorbieron sobre películas finas de SnO2 nanoestructurado para emplearlos como electrodos de trabajo en celdas fotoelectroquímicas. Se diseñó un diada porfirina-porfirina (PZn-P) con distintas energías de estado excitado y propiedades redox. La diada posee una porfirina metalizada, la cual contiene grupos dadores de electrones y una porfirina con grupos atractores de electrones. El efecto antena se puso en evidencia por medio de medidas de fluorescencia, observándose una disminución en el rendimiento cuántico de fluorescencia por parte de la unidad PZn en la diada debido a un proceso de transferencia de energía intramolecular singlete-singlete. La exacta correspondencia entre los espectros de fotocorriente y absorción demuestra que la excitación de cualquiera de los monómeros da como resultado la inyección de electrones en el semiconductor, con similar eficiencia. Por otro lado, debido a la diferencia en los potenciales de oxidación de las porfirinas se propuso un mecanismo de transferencia de electrones intramolecular para justificar el aumento en el rendimiento cuántico de generación de fotocorriente. [1]. Otra serie de moléculas estudiadas fue un grupo de porfirinas especialmente modificadas. La generación de efectos fotoeléctricos mediante porfirinas demostró ser altamente dependiente del metal central, por lo que se compararon la base libre y sus complejos metálicos (P; PZn; PCu; PPd; PNi; PCo;) en la sensibilización de partículas semiconductoras. El rendimiento de fotocorriente se incrementa medida que el potencial de oxidación del colorante se vuelve más anódico, a pesar de que en el caso de P y PZn las eficiencias de inyección electrónica son idénticas y cercanas a la unidad, lo cual concuerda con los resultados obtenidos de que, bajo control potenciostático, la recombinación decrece con el incremento en la fuerza directriz para el proceso de recombinación. Bajo las condiciones experimentales de este trabajo, la porfirina con PPd produce un considerable incremento en el rendimiento cuántico de fotocorriente con respecto a las ampliamente utilizadas base libre y Zn(II) porfirinas. [2].