Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2025 article

Hard–Soft Acid–Base Theory Explains Photoexcited Carrier Dynamics in Porphyrin/CNT Nanohybrids: Time-Domain Atomistic Analysis

9Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
6Institutions déclarées
2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : in, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide We employ the fundamental chemical concepts of hard–soft acid–base to formulate general principles governing excited-state dynamics in zinc porphyrin (ZnP)/carbon nanotube (CNT) hybrids for energy photoconversion. Atomistic quantum dynamics simulations demonstrate that electron-withdrawing and donating substituents at the ZnP β-pyrrolic position strongly influence the dynamics. ZnP photoexcitation produces subpicosecond electron transfer (ET) from ZnP to CNT, in agreement with the experiment. Substitutions of CN by H and t Bu accelerate the ET. The trend is directly related to the hard–soft acid–base concept because the soft–soft interaction between the t Bu-ZnP acid and the mild CNT base enhances the donor–acceptor coupling. Longer coherence and more active vibrational modes facilitate the ET in t Bu-ZnP/CNT. Electron–hole recombination in CN-ZnP/CNT occurs on a hundred picosecond time scale, nicely corroborated by the experiment. The exciton lifetime is extended beyond a nanosecond by the substitutions. The soft–soft interaction in t Bu-ZnP/CNT increases the splitting between the highest occupied orbitals of the two subsystems, reduces their mixing, and decreases nonadiabatic coupling between the ground and excited states. Rapid decoherence and involvement of low-frequency vibrations favor longer lifetimes. Our investigation reveals that larger p K a of the β-pyrrolic acid gives rapid ET and slow recombination and provides detailed mechanistic information, essential for future optoelectronic applications.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Hard–Soft Acid–Base Theory Explains Photoexcited Carrier Dynamics in Porphyrin/CNT Nanohybrids: Time-Domain Atomistic Analysis
Date Crossref
05/06/2025
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Spectroscopy and Quantum Chemical StudiesPorphyrin and Phthalocyanine ChemistryPhotochemistry and Electron Transfer Studies

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.