النانوغرافينات الممدودة جانبياً بالنيتروجين – من انبعاثات مضادة لكاشا إلى أحداث نقل الطاقة بنمط البينغ-بونغ

الملخص: تجذب النانوغرافينات، التي تتميز بعدم وجود بُعد واحد على الأقل أصغر من 100 نانومتر، انتباهاً بين التخصصات. ومع ذلك، فإن فهم التفاعل بين الهيكل والخصائص لا يزال في بداياته. تعتبر النانوغرافينات الجزيئية أفضل بكثير لسد هذه الفجوة المعرفية مقارنة بالنقاط الكمية من الجرافين أو الأشرطة النانوية. يسمح تخليقها من القاعدة إلى القمة بدقة ذرية، وبالتالي، يساعد في التعامل مع الهيكل وربطه بالخصائص. هنا، تم التحقيق في تأثيرات إضافة النيتروجين والتمديد الجانبي للـ π في النانوغرافينات الجزيئية ومعقداتها التنسيقية مع البورفيرينات الروديوم. أدت وجود النيتروجين فقط إلى زيادة في عائد الفلورسنس، دون التأثير على مستويات الطاقة. بينما أدى التمديد الجانبي للـ π للنانوغرافينات إلى تعديل طاقة الحالة المنبثقة، مما يؤدي إلى فلورسنس مزدوج مُفعّل حرارياً مع عوائد تصل إلى 61%. في المعقدات التنسيقية المقابلة، أدى التمديد الجانبي للـ π إلى شلال من نقل الطاقة بنمط البينغ-بونغ، أي من النانوغرافين إلى الميتالو بورفيرين ثم العودة إلى النانوغرافين. تساعد النتائج في تفسير الخصائص الملاحظة لكل من النقاط الكمية من الجرافين والأشرطة النانوية. وعلاوة على ذلك، تثبت أن النانوغرافينات الجزيئية هي مكونات جذابة لخطط تحويل الطاقة الشمسية، حيث يكون تعديل نقل الطاقة بين المكونات من الأهمية القصوى.