质子化三嗪衍生物的电子与光学性质
材料科学
2020-12-22 v1 化学物理
摘要
共价有机框架（COFs）独特的电子与光学性质很大程度上由质子化决定，这是其合成溶液环境中普遍存在的现象。由此产生的效应并非平凡，且对这些材料引人入胜的功能性似乎至关重要。在含时密度泛函理论的量子力学框架下，我们从第一性原理研究了 COFs 分子构筑基元中三嗪与氨基在水溶液中的质子化影响。在所有考虑的情形中，我们发现质子摄取导致带隙减小与电子结构重组，其由质子的存在及带正电质子化物种与其附近负反离子间的静电吸引所驱动。质子化引起的结构畸变仅起次要作用。带隙重整化与激子束缚强度之间的相互作用决定了吸收起点的能量：当前者压倒后者时，观察到红移。此外，质子化下分子轨道的空间与能量重组导致最低能量峰的分裂，并使其振子强度相较于原始对应物下降。我们的结果对质子化作为 COFs 构筑基元的三嗪衍生物之电子与光学性质的作用提供了定量与微观洞察。就此而言，它们有助于合理化这些材料的结构、性质与功能性之间的关系。
引用
@article{arxiv.2012.11268,
title = {Electronic and Optical Properties of Protonated Triazine Derivatives},
author = {Michele Guerrini and Enrique Delgado Aznar and Caterina Cocchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.11268},
year = {2020}
}