Novel two-photon absorbing dyes: Their possible use in photoactive applications
Yeni geliştirilmis iki foton absorbe eden boya molekülleri: Fotoaktif materyallerde kullanımları
- Tez No: 603248
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞARON ÇATAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Bu çalışmada, yakın zamanda sentezlenen polythiophene bazlı iki organik boya molekülünün, DTP1 ve DTP2, lineer ve lineer olmayan optik özellikleri incelendi. İlk kısımda, boya moleküllerinin konformasyonal araştırması yapıldı ve absorp- siyon spektraları zamana bağlı yoğunluk fonksiyoneli (TD-DFT) kullanılarak ince- lendi. Dinamik ve titreşim etkilerinin absorpsiyon ve emisyon üstüne etkileri, Wigner dağılımı kullanılarak konformasyonel alan örnekleri yardımıyla gerçekleştirildi. Ayrıca, uyarılmış hal topolojisi ve elektronik yoğunluktaki değişimin, doğal geçiş orbitalleri ve yeni geliştirilmiş tanımlayıcılar ile ölçülen yük aktarım özellikleri de dikkate alınarak karakterizasyonu yapıldı. TiO2 yüzeyine yerleştirilen boya moleküllerinin elektron en- jeksiyon özellikleri dikkate alındı. İki foton absorbsiyon özellikleri hesaplandı ve dikkat çekici kızıl ötesi iki foton absorbsiyon değerleri nedeniyle, optikçe aktif, akıllı materyal olarak enerji depolama amacıyla ve fotodinamik terapide kullanabileceklerini gözlem- lendi. İkinci kısımda, sistemler arası geçiş özelliği ve triplet popülasyonu incelendi. Özel- likle, yüksek seviyede molekül modelleme metodolojileri kullanılarak, yüksek değerlere sahip iki foton absorpsiyon özelliklerine değinildi. Sistemler arası geçiş özelliği, sürece dahil olan uyarılmış hal durumları arasındaki enerji farkları dikkate alınarak incelendi. Spin orbit eşlenmesi değerleri de dahil edilerek, sistemler arası geçisin, yavaş da olsa, gerçekleşebileceği ve bahsi geçen moleküllerin yüksek değerdeki iki photon absorbsiyon özellikleri sayesinde fotodinamik terapide, tekli oksijen üretimi için kullanılabilecekleri sonucuna varıldı.
Özet (Çeviri)
In this study, the linear and non-linear optical properties of two recently synthe- sized polythiophene based dyes, DTP1 and DTP2, were investigated. In the first part, a thorough conformational search was performed, the absorption spectra have been obtained at time-dependent density functional theory (TD-DFT) level considering vibrational and dynamical effects via a Wigner exploration of the potential energy surface. Furthermore, the excited state topology and electronic density reorganization have been characterized using natural transition orbitals and the charge transfer character quantified through recently developed descriptors, also allowing for the rationalization of the poor interfacial electron injection properties exhibited by the dyes when grafted on TiO2 surfaces. Finally, two-photon absorption (TPA) spectra have been calculated, extremely high cross sections have been obtained in the infrared region paving the way to the possible exploitation of the dyes for the development of photoactive smart materials or photodynamic therapy. In the second part, the possible pathways leading to the intersystem crossing and triplet manifold population were examined. In particular, using high level state- of-the-art molecular modeling methodologies, the remarkable two-photon absorption (TPA) cross-section was underlined. Intersystem crossing pathways were elucidated by considering the energy difference between the relevant triplet and singlet states on the potential energy surfaces as the key critical points. The spin-orbit coupling is also assessed, and the results globally point to a possible, albeit probably slow, intersystem crossing that could allow the use of the two dyes as singlet oxygen photosensitizers, for instance in photodynamic therapy, owing to their high TPA cross-sections.
Benzer Tezler
- Towards low molecular weight xanthene-based dyes with absorption beyond 650 NM
650 NM ötesinde soğurma yapan düşük moleküler ağırlıklı ksanten boyaları
ÇAĞLAYAN KIZILENİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRULLAH GÖRKEM GÜNBAŞ
- Alkylthio-and alkynylthio-substituted phthalocyanines
Alkiltiyo- ve alkiniltiyo-sübstitüe ftalosiyaninler
SAİDA KAİPOVA
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE DİNÇER
- Rational design of two photon absorbing BODIPY dyes
İki foton soğuran BODIPY türevlerinin rasyonel dizaynı
BİLAL KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
- Design of temoporfin molecules functionalized with two-photon absorbing antennas and their potential use in photodynamic therapy
İki foton absorbe eden gruplarla işlevlendirilmiştemoporfin moleküllerinin tasarımı ve fotodinamik terapideolası kullanımları
EGE SU UYAR
- Novel volumetric plasmonic resonator architectures for enhanced absorption in thin-film organic solar cells
İnce-film organik güneş hücrelerinde optik soğrulmayı artırmak için tasarlanmış yeni hacimsel plazmonik rezonatör mimarileri
MUSTAFA AKIN SEFÜNÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR