Синтез новых супрамолекулярных систем на основе дендримерных фталоцианинов d-металлов со свойством фотоиндуцированного переноса электрона для фотовольтаических устройств

Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике является актуальной проблемой современного общества. Солнечные элементы нового поколения широко исследуются как источники относительно дешевого и экологически безопасного способа преобразования солнечной энергии в электричество. Проект направлен на решение фундаментальной проблемы химии и науки о материалах, связанной с поиском и разработкой стратегий получения искусственных фотосинтетических систем, перспективных в качестве компонентов для фотоактивных материалов. Фталоцианины привлекают внимание как перспективные строительные блоки различных молекулярных материалов, которые могут быть актуальны в области нанотехнологий и фотовольтаики. Так, являясь прекрасными донорами электронов, металлофталоцианины могут образовывать фотоактивные супрамолекулы с акцепторными лигандами со способностью к фотоиндуцированному переносу зарядов. А как известно, фотоиндуцированное разделение заряда - фундаментальный процесс необходимый как для естественного фотосинтеза, так и для преобразования солнечной энергии. Поэтому, в данном проекте предусматривается реализация идеи получения новых высокозамещенных фталоцианиновых комплексов d-металлов (Zn, Co, Mn) с дендримерным ветвлением, супрамолекулярных систем на их основе с якорными и антраценсодержащими лигандами. Модификация аксиальной оси макрогетероциклических комплексов якорными лигандами (изоникотиновая кислота и т.д.) будет обеспечивать связь с поверхностью фотоанода. А введение дендримерного ветвления, не только по периферии, но и по аксиальной оси (антраценсодержащие дендримерные лиганды различных генераций) приведет к улучшения фотоактивных свойств супрамолекул. При выполнении данного проекта будут также впервые получены надмолекулярные фталоцианиновые системы с дендримерным ветвлением по периферии и аксиальной оси, содержащие в своем составе хромофорные карбазольные и антраценовые фрагменты. Исследование фотоиндуцированного переноса электрона в таких системах является ключевым моментом, так как понимание данного процесса необходимо не только с фундаментальной точки зрения выявления основных закономерностей влияния химической структуры комплексов на важнейшие параметры, такие как время жизни состояния с разделением заряда, скоростей разделения и рекомбинации заряда, но и обязательно при разработке компонентов для фотоактивных материалов, так как именно эти характеристики будут важны для эффективного преобразования солнечной энергии. Таким образом, конечным результатом выполнения проекта является получение супрамолекулярных систем на основе новых дендримерных фталоцианинов d-металлов, перспективных для использования в фотовольтаических ячейках, обеспечивающих стабильные и воспроизводимые фотоэлектрохимические характеристики и высокую конверсию световой энергии.