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J-GLOBAL ID：201702237904992938   整理番号：17A1464435

色素増感太陽電池応用のためのアナターゼTiO_2表面上のアゾ染料ベース分子の吸着構造と電子構造の密度汎関数理論研究【Powered by NICT】

Density functional theory study of adsorption geometries and electronic structures of azo-dye-based molecules on anatase TiO₂ surface for dye-sensitized solar cell applications

著者 (12件)： Prajongtat Pongthep (Department of Materials Science, Faculty of Science, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand) ,  Suramitr Songwut (Department of Chemistry, Faculty of Science, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand) ,  Suramitr Songwut (Center for Advanced Studies in Nanotechnology for Chemical, Food and Agricultural Industries, KU Institute for Advanced Studies, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand) ,  Suramitr Songwut (NANOTEC-KU Center of Excellence on Nanoscale Materials Design for Green Nanotechnology, Kasetsart University, Bangkok, 10900, Thailand) ,  Nokbin Somkiat (Department of Chemistry, Faculty of Science, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand) ,  Nokbin Somkiat (Center for Advanced Studies in Nanotechnology for Chemical, Food and Agricultural Industries, KU Institute for Advanced Studies, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand) ,  Nokbin Somkiat (NANOTEC-KU Center of Excellence on Nanoscale Materials Design for Green Nanotechnology, Kasetsart University, Bangkok, 10900, Thailand) ,  Nakajima Koichi (Science Research Center, Hosei University, Chiyoda-ku, Tokyo 102-8160, Japan) ,  Mitsuke Koichiro (Department of Chemistry, Josai University, Keyakidai, Sakado 350-0295, Japan) ,  Hannongbua Supa (Department of Chemistry, Faculty of Science, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand) ,  Hannongbua Supa (Center for Advanced Studies in Nanotechnology for Chemical, Food and Agricultural Industries, KU Institute for Advanced Studies, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand) ,  Hannongbua Supa (NANOTEC-KU Center of Excellence on Nanoscale Materials Design for Green Nanotechnology, Kasetsart University, Bangkok, 10900, Thailand)
資料名： Journal of Molecular Graphics & Modelling  (Journal of Molecular Graphics & Modelling)
巻： 76  ページ： 551-561  発行年： 2017年 
JST資料番号： B0044D  ISSN： 1093-3263  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 八分離したアゾ染料(ArNNAr′,ArとAr′はベンゼンとナフタレン骨格を含むアリール基を表す,それぞれ)の構造及び電子特性を,B3LYP/6- 31G(d,p)とTD-B3LYP/6-311G(d,p)法に基づく密度汎関数理論(DFT)によって研究したアゾ染料の構造と電子的性質に及ぼすメタノール溶媒の影響を分極性連続体モデル(PCM)を用いて明らかにした。,アゾ染料はカルボキシル基を介してアナターゼTiO_2(101)スラブ表面に吸着した。吸着錯体の幾何学的構造と電子構造を,PWC/DNP法に基づく周期的DFTを用いて決定した。計算された吸着エネルギーは吸着した色素は二座配位橋かけよりもむしろキレート化または単座配位エステル型形状の立体配置を優先的に示した。さらに,二つのカルボキシル基を有するアゾ化合物はナフタレン骨格に接続することをよりベンゼン骨格に結合したカルボキシル基を介してより優先的にTiO_2表面に配位している。ベンゼンとナフタレン骨格部分の間の二面角(Φ_B-N)は1つのカルボキシル基を含む吸着したアゾ化合物の10°より小さかった。対照的に,Φ_B-N_>30°C二カルボキシル基を含む吸着したアゾ化合物が得られた。前者のほぼ平面状立体配座は,アゾ染料の低位非占有分子軌道とTiO_2の伝導帯の間のπ電子共役と電子結合の両方を強化すると思われる。一方,このような結合は後者に対して非常に弱く,低エネルギー方向にTiO_2のFermi準位のシフトをもたらした。得られた結果は,設計に有用な,色素増感太陽電池の高い光起電力性能を生じる新規アゾ染料ベース分子を合成した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *アゾ染料 ,  立体配座 ,  *吸着 ,  共役 ,  分子軌道 ,  アゾ化合物 ,  *電子構造 ,  *アナターゼ ,  カルボキシ基 ,  *密度汎関数法 ,  *色素 ,  脂肪族アルコール ,  ポリアセン ,  芳香族炭化水素
準シソーラス用語： *色素増感太陽電池 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 密度汎関数理論(DFT) ,  吸着幾何学 ,  界面電子移動 ,  アゾ染料 ,  二酸化チタン ,  色素増感太陽電池(DSSC)

分類 (2件)： 分子化合物  (CE02000C) ,  薬物の構造活性相関  (GV01050B)

物質索引 (3件)： メタノール ,  ナフタレン ,  ベンゼン

タイトルに関連する用語 (9件)： 色素増感太陽電池 ,  応用 ,  アナターゼ ,  アゾ染料 ,  分子 ,  吸着構造 ,  電子構造 ,  密度汎関数理論 ,  研究