チタン酸化物上の自己組織化アセンモノレイヤーにおける一重項重合と電子注入のダイナミクス

私たちは、ナノ構造化されたTiO2に結合されたポリアセーン系染料における電子移動と一重項重合ダイナミクスの相互作用を特徴づけるために、線形分光法、電気化学、および過渡吸収分光法の組み合わせを使用します。トリイソプロピルシリルエチニル（TIPS）ペンタセンでは、ナノ構造化されたTiO2表面において一重項重合の時間定数が6.5 psに増加することを発見し、薄膜の時間定数150 fsに対して相対します。また、トリプレットは形成された後に解離しません。一方、TIPS-テトラセンの一重項は、分子/TiO2界面で2 psで急速に解離し、この解離が比較的遅い一重項重合過程よりも優先します。アルミナ層を追加すると電子注入が遅くなり、一重項重合からのトリプレットの形成が40 psで可能になります。しかし、トリプレットは電子を注入しません。これは、トリプレット解離のための十分な駆動力が不足しているためであると考えられます。これらの結果は、効率的な一重項重合と界面電荷移動のための適切なエネルギー間に要求される重要なバランスを示唆しています。