Photomodulation of interfacial electron transfer by optical switches

该项目是对Farbstoff-Halbleiter系统的超声波电子传输的研究。在光致变色法制备韦尔登的30 fs激光照射下，在TiO 2- bzw的上表面上进行了一次光致变色实验。ZrO 2-Nanokristallen吸附剂他们可以在法兰克福歌德大学的一个韦尔登里做紫外线/可见光的设计。Donor- und Akzeptorzuständen können entscheidende Reaktionsparameter wie elektronische Kopplung oder（interne bzw. Solvens-）Reorganisationsenergie getestet韦尔登.在传统的马尔库塞理论中，这一理论被认为是对Akzeptors的Schwingungsniveaus的连续电子能量的反应。如果工作人员能够在工作韦尔登内完成工作，则在低于10 fs的压力范围内，将主要的激光束喷射到完全吸附的材料上，而这些模块则是一种高精度的电子传输设备。电子转移反应机理的基本原理只能通过韦尔登组的理论分析来确定。之后的信息被捐献者Akzeptor系统发现，这是一个对上飞行器的探测。在这里，我们要把Rückschlüsse放在Zeitskalen möglich seen，放在Ladungtransferprozesse an der Oberfläche ablaufen。因此，必须对实验过程中产生的电子传输进行分析，以确定可识别的分子。Die Untersuchungen sollen zur Entwicklung von Modellen für stark gekoppelte Farbstoff-Halbleiter-Systeme führen und können von entscheidender Bedeutung für die Optimierung der Konversionsefizienz photoelektrochemischer Zellen sein.

Ziel des Projekts ist die Untersuchung des ultraschnellen Elektrontransfers an Farbstoff-Halbleiter-Systemen. Dazu soll in Anreg-Abtast-Experimenten mit einer Zeitauflösung von unter 30 fs die Ladungsinjektion von photoangeregten Farbstoffmolekülen verfolgt werden, die an der Oberfläche von TiO2- bzw. ZrO2-Nanokristallen adsorbiert sind. Hierbei kann ein im letzten Jahr an der Goethe-Universität Frankfurt aufgebauter UV/vis-Messplatz eingesetzt werden. Durch Variation der Energetik von Donor- und Akzeptorzuständen können entscheidende Reaktionsparameter wie elektronische Kopplung oder (interne bzw. Solvens-) Reorganisationsenergie getestet werden. Bei einer Beschreibung dieser Reaktion im Rahmen der konventionellen Marcus-Theorie ersetzt das Kontinuum elektronischer Energieniveaus die Schwingungsniveaus des Akzeptors. Durch eigene Arbeiten konnte allerdings vor kurzem gezeigt werden, dass die primäre Ladungsinjektion bei stark adsorbierten Farbstoffen im sub-10 fs Bereich abläuft und das Modell eines schwingungsvermittelten Elektronentransfers seine Gültigkeit verliert. Die fundamentale Fragestellung nach dem Mechanismus von Elektrontransferreaktionen in diesem Zeitbereich soll in einem gemeinsamen Ansatz von Experimenten und Zusammenarbeit mit theoretischen Gruppen verfolgt werden. Weitere Messvorhaben erstrecken sich auf DonorAkzeptor-Systeme, die eine gezielte Untersuchung von Oberflächenzuständen erlauben. Hier sollten Rückschlüsse auf die Zeitskalen möglich sein, auf denen Ladungstransferprozesse an der Oberfläche ablaufen. Ebenso sollte die Analyse der Lösungsmitteldynamik sowie die Identifikation verschiedener Molekülschwingungen als Reaktion auf den schnellen Elektrontransfer bei der vorhandenen Zeitauflösung der experimentellen Beobachtung zugänglich sein. Die Untersuchungen sollen zur Entwicklung von Modellen für stark gekoppelte Farbstoff-Halbleiter-Systeme führen und können von entscheidender Bedeutung für die Optimierung der Konversionseffizienz photoelektrochemischer Zellen sein.