Forbedring af elektrogenereret kemiluminescens af et iridiumkompleks
Elektrogenererede kemiluminescensceller (ECL), karakteriseret ved deres selvudsendende natur, har samlet betydelig interesse for potentielle displayapplikationer på grund af deres ukomplicerede struktur og ligefremme fremstillingsproces. Disse celler skabes ved at sætte et opløsningsbaseret emitterende lag mellem to transparente elektroder. Ikke desto mindre, sammenlignet med andre selvudsendende enheder som lysemitterende dioder (LED) og organiske LED'er, forbliver den luminescerende ydeevne af ECL-celler subpar og er i øjeblikket under forbedring.
I modsætning hertil er iridiumkomplekser meget brugt i effektive organiske LED'er på grund af deres evne til at producere fosforescerende emissioner ved stuetemperatur fra deres exciterede tilstande. Emissionsfarverne kan let justeres ved at skifte ligander, og forskere har udforsket deres egenskaber ved hjælp af både teoretiske og eksperimentelle metoder.
I en nylig undersøgelse ledet af lektor Takashi Kasahara og Nanami Ichinohe, en masterstuderende ved Hosei University, og inklusive samarbejdspartnere fra University of Fukui og National Cheng Kung University, har forskere med succes designet en meget selvlysende ECL-celle ved at bruge et iridiumkompleks og en mægler. Denne undersøgelse er blevet publiceret i tidsskriftet Electrochemistry .
Ifølge Dr. Kasahara er "ECL et lysemitterende fænomen induceret af en elektronoverførselsreaktion mellem den radikale anion og kation af det selvlysende materiale. Selvom konventionelle ECL-opløsninger typisk er blevet fremstillet ved at opløse specifikke mængder af et enkelt selvlysende materiale i en organisk opløsningsmiddel, i denne undersøgelse har vi forberedt en opløsning, der indeholdt to selvlysende materialer."
De to selvlysende materialer anvendt i undersøgelsen var et gult fosforescerende iridiumkompleks (Ir(BT)2 (acac)) og et himmelblåt termisk aktiveret forsinket fluorescerende (TADF) materiale, mærket som 2CzPN, der tjener som en redoxmediator. Til den eksperimentelle opsætning blev tre variationer af ECL-løsninger skabt og vurderet ved hjælp af mikrofluidiske celler udviklet af forskerholdet. Blandt disse løsninger indeholdt to udelukkende iridiumkomplekset og mediatoren, mens den tredje indeholdt begge komponenter.
Den mikrofluidiske ECL-celle, der inkorporerer begge komponenter, fremviste en levende gul ECL-emission, der stammer fra en elektronoverførselsreaktion mellem radikalkationen af Ir(BT)2 (acac) og den radikale anion af 2CzPN. Det blev set at opnå en maksimal luminans på over 100 cd m −2 og en maksimal strømeffektivitet på 2,84 cd A −1 .
Disse værdier repræsenterer de højeste værdier rapporteret for ECL-celler baseret på et iridiumkompleks. Det er bemærkelsesværdigt, at luminansen af denne celle oversteg den for ECL-cellen uden 2CzPN med mere end to størrelsesordener. I 2023 forbedrede forfatterne også den luminescerende ydeevne af den gule fluorescerende ECL-celle ved at bruge mediatoren. Dette fik forfatterne til at konkludere, at det udviklede ECL-system ikke kun gælder for fluorescerende materialer, men også for phosphorescerende materialer.
"Vi forventer, at dette ECL-system, der bruger redox-mediatoren, aktivt vil blive undersøgt af mange forskningsgrupper over hele verden og bidrage til fremtidige (om sandsynligvis flere årtier fra nu), meget selvlysende og effektive løsningsbaserede selvudsendende skærmapplikationer," siger Dr. Kasahara.
Sammenfattende har forskere med succes konstrueret en gul phosphorescerende ECL-celle, der inkorporerer et iridiumkompleks og en redoxmediator. Denne celle udviser den højeste luminans, der nogensinde er rapporteret for iridiumkompleks-baserede celler og forventes at bane vejen for udviklingen af næste generation af ECL-baserede skærme.
Flere oplysninger: Nanami ICHINOHE et al., gul fosforescerende elektrogenereret kemiluminescenscelle baseret på et cyclometaliseret iridiumkompleks med en redox-mediator, elektrokemi (2024). DOI:10.5796/electrochemistry.23-00147
Leveret af Hosei University
Varme artikler
-
At belyse, hvordan asymmetri giver kemiske egenskaberKredit:CC0 Public Domain Du har hørt udtrykket form følger funktion? I materialevidenskab, funktion følger form. Ny forskning af Carnegies Olivier Gagné og samarbejdspartner Frank Hawthorne fra U -
Hvordan bakterier opbygger et enzym, der ødelægger klimaskiftende lattergasKredit:CC0 Public Domain Ny forskning fra University of East Anglia afslører, hvordan jordbakterier bygger det eneste kendte enzym til ødelæggelse af den kraftige globale opvarmning og ozonnedbryd -
Hæmmer eller fremmer zink vækst af nyresten? Godt, beggeKredit:CC0 Public Domain Der skete en sjov ting på vejen til at opdage, hvordan zink påvirker nyresten - to forskellige teorier dukkede op, hver modsiger hinanden. Et:Zink stopper væksten af de -
Forskere udviklede en ny metode til fremstilling af knogleimplantaterKnogleimplantat. Kredit:Pavel Odinev / Skoltech Forskere fra Skoltech Center for Design, Fremstilling, and Materials (CDMM) har udviklet en metode til at designe og fremstille kompleksformede kera
- Forskning identificerer barrierer for udvikling af havvandselektrolyseteknologier
- Hvalfangst:hvorfor praksis ikke vil forsvinde
- Nanoteknologi:En risikabel grænse?
- Undersøgelse viser, at betalt familieorlov ikke skader arbejdsgivere
- Pentagon afviser Boeing tankskibsleverancer på grund af kvalitetsproblemer
- Uber udvider leveringsmuligheder til detailhandel, personlige ting