Квантовый выход состояния с разделенными зарядами в производных цинк-порфирина, возбужденных в состояние S2
Автор: Рогозина Марина Викторовна, Иванов Анатолий Иванович
Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu
Рубрика: Физика молекул и излучений
Статья в выпуске: 6 (25), 2014 года.
Бесплатный доступ
В работе представлено теоретическое исследование кинетики сверхбыстрого фотоиндуцированного внутримолекулярного разделения зарядов из второго возбужденного синглетного состояния в супрамолекулярной диаде Zn-порфиринамино нафталин диимид в растворе толуола. Используется многоканальная стохастическая модель, включающая четыре электронных состояний (первое и второе синглетные возбужденные состояния, основное состояние и состояние с разделенными зарядами), а также их колебательные подуровни. Перенос электрона из второго возбужденного состояния приводит к образованию состояния с разделенными зарядами, в котором растворитель и внутримолекулярные колебательные моды далеки от равновесия. Параллельно с релаксацией этого состояния протекает эффективная горячая рекомбинация зарядов в первое возбужденное состояние, которое в свою очередь распадается с повторным образованием состояния с разделенными зарядами. Эта последовательность переходов приводит к двугорбой кинетической кривой населенности состояния с разделенными зарядами, наблюдаемой экспериментально. Здесь эта кинетическая кривая воспроизведена теоретически и выявлена зависимость выхода ионного состояния от параметров внутримолекулярной низкочастотной моды.
Фотоиндуцированный перенос электрона, высшие возбужденные состояния, внутримолекулярная релаксация, релаксация растворителя, многоканальная стохастическая модель
Короткий адрес: https://sciup.org/14969065
IDR: 14969065 | DOI: 10.15688/jvolsu1.2014.6.4
Список литературы Квантовый выход состояния с разделенными зарядами в производных цинк-порфирина, возбужденных в состояние S2
- Кичигина, А. О. Влияние инерционной компоненты релаксации среды на кинетику горячих переходов/А. О. Кичигина, А. И. Иванов//Хим. физика. -2012. -Т. 31. -С. 3-8.
- Кичигина, А. О. Проявление инерционной компоненты релаксации среды в кинетике горячих переходов./А. О. Кичигина, А. И. Иванов//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. -2011. -Вып. 15. -С. 102-109.
- Рогозина, М. В. Влияние вязкости растворителя на выход термализованных продуктов разделения зарядов из второго возбужденного состояния в производных цинк-порфиринов/В. М. Рогозина, В. Н. Ионкин, А. И. Иванов//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. -2012. -№ 2 (17). -С. 83-90.
- Рогозина, М. В. Моделирование кинетики сверхбыстрого разделения и рекомбинации зарядов в возбужденных цинк-порфиринах/М.В. Рогозина, В. Н. Ионкин, А. И. Иванов//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика. -№ 1 (16). -С. 90-97.
- Bagchi, B. Interplay between ultrafast polar solvation and vibrational dynamics in electron transfer reactions: role of high-frequency vibrational modes/B. Bagchi, N. Gayathri//Adv. in Chem. Phys. -1999. -Vol. 107. -P. 1-80.
- Fedunov, R. G. Effect of the excitation pulse carrier frequency on the ultrafast charge recombination dynamics of donor-acceptor complexes: stochastic simulations and experiments/R. G. Fedunov .//J. Chem. Phys. -2004. -Vol. 121. -P. 3643-3656.
- Feskov, S. V. Effect of high-frequency modes and hot transitions on free energy gap dependence of charge recombination/S. V. Feskov, V. N. Ionkin, A. I. Ivanov//J. Phys. Chem. A. -2006. -Vol. 110. -P. 11919-11925.
- Feskov, S. V. Solvent and spectral effects in the ultrafast charge recombination dynamics of excited donor-acceptor complexes/S. V. Feskov//J. Phys. Chem. A. -2008. -Vol. 112. -P. 594-601.
- Gladkikh, V. Hot recombination of photogenerated ion pairs/V. Gladkikh .//J. Chem. Phys. -2005. -Vol. 123. -P. 244510-1-244510-11.
- Ivanov, A. I. Acceleration of the recombination of photoexcited donor-acceptor complexes with a highfrequency vibrational mode/A. I. Ivanov, V. N. Ionkin, S. V. Feskov//J. Chem. Phys. A. -2008. -Vol. 82. -P. 303-309.
- Ivanov, A. I. Theory of non-thermal electron transfer/A. I. Ivanov, V. V. Potovoi//Chem. Phys. -1999 -Vol. 247 -P. 245-259.
- Ionkin, V. N. Numerical simulations of ultrafast charge separation dynamics from second excited state of directly linked Zn-porphyrin-imide dyads and ensuing hot charge recombination into first excited state/V. N. Ionkin, A. I. Ivanov//J. Phys. Chem. A -2009. -Vol. 113. -P. 103-107.
- Larsen, D. S. Three pulse photon echo studies of nondipolar solvation: Comparison with a viscoelastic model/D. S. Larsen, K. Ohta, G. R. Fleming//J. Chem. Phys. -1999 -Vol. 111. -P. 8970-8979.
- Mataga, N. Ultrafast charge transfer and radiationless relaxation from higher excited state (S2) of directly linked Zn-porphyrin (ZP)-acceptor dyads: investigations into fundamental problems of exciplex chemistry/N. Mataga, S. Taniguchi, H. Chosrowjan, A. Osuka, N. Yoshida//Chem. Phys. -2003. -Vol. 295. -P.215-228.
- Mikhailova, V. A. Effect of relaxation of intramolecular high-frequency vibrational mode on nonthermal electron transfer probability. Stochastic point-transition approach/V. A. Mikhailov, A. I. Ivanov//J. Phys. Chem. C -2007. -Vol. 111. -P. 4445-4451.
- Morandeira, A. Ultrafast Charge Recombination of Photogenerated Ion Pairs to an Electronic Excited State/A. Morandeira, L. Engeli, E. Vauthey//J. Phys. Chem. A. -2002. -Vol. 106. -P. 4833-4837.
- Robotham B. Ultrafast electron transfer in a porphyrin-amino naphthalene diimide dyad/B. Robotham, K. Lastman, S. J. Langford, K. P. Ghiggino//J. Photochem. Photobiol. A. -2013. -Vol. 251 -P. 167-174.
- Rogozina, M. V. Dynamics of charge separation from second excited state and following charge recombination in zinc-porphyrin-acceptor dyads/M. V Rogozina, V. N. Ionkin, A. I. Ivanov//J. Phys. Chem. A. -2013. -Vol. 117. -P. 4564-4573.
- Rogozina, M. V. What factors control product yield in charge separation reaction from second excited state in zinc-porphyrin derivatives?/M. V. Rogozina, V. N. Ionkin, A. I. Ivanov//J. Phys. Chem. A. -2012. -Vol. 116. -P. 1159-1167.
- Wallin, S. State-selective electron transfer in an unsymmetric acceptor-Zn-porphyrin-Acceptor triad: toward a controlled directionality of electron transfer from the porphyrin S2 and S1 states as a basis for a molecular switch/S. Wallin .//J. Phys. Chem. A -2010. -Vol. 114. -P. 1709-1721.
- Yudanov, V. V. Nonequilibrium phenomena in charge recombination of excited donor-acceptor complexes and free energy gap law/V. V. Yudanov, V. A. Mikhailova, A. I. Ivanov//J. Phys. Chem. A -2010. -Vol. 14. -P. 12998-13004.
- Yudanov, V. V. Reorganization of Intramolecular High Frequency Vibrational Modes and Dynamic Solvent Effect in Electron Transfer Reactions/V. V. Yudanov, V. A. Mikhailova, A. I. Ivanov//J. Phys. Chem. A -2012. -Vol. 116 -P. 4010-4019.
- Zusman, L. D. Outer-sphere electron transfer in polar solvents/L. D. Zusman//Chem. Phys. -1980. -Vol. 49. -P. 295-304.
