{"id":110804,"date":"2011-09-09T00:00:00","date_gmt":"2011-09-09T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/sa%c2%adntesis-de-perilenobisimidas-ftalocianinas-y-sistemas-combinados-de-ambas-estudio-como-sistemas-fotosinteticos-artificiales-aplicaciones-en-la-produccion-y-ahorro-de-energa%c2%ada\/"},"modified":"2011-09-09T00:00:00","modified_gmt":"2011-09-09T00:00:00","slug":"sa%c2%adntesis-de-perilenobisimidas-ftalocianinas-y-sistemas-combinados-de-ambas-estudio-como-sistemas-fotosinteticos-artificiales-aplicaciones-en-la-produccion-y-ahorro-de-energa%c2%ada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/quimica-organica\/sa%c2%adntesis-de-perilenobisimidas-ftalocianinas-y-sistemas-combinados-de-ambas-estudio-como-sistemas-fotosinteticos-artificiales-aplicaciones-en-la-produccion-y-ahorro-de-energa%c2%ada\/","title":{"rendered":"S\u00edntesis de perilenobisimidas, ftalocianinas y sistemas combinados de ambas.  estudio como sistemas fotosint\u00e9ticos artificiales.  aplicaciones en la producci\u00f3n y ahorro de energia."},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Francisco Javier C\u00e9spedes Guirao <\/strong><\/h2>\n<p>La sociedad actual est\u00e1 demandando nuevas aplicaciones tecnol\u00f3gicas como es el caso de la optoelectr\u00f3nica, \u00e1rea de estudio que ha crecido en los \u00faltimos a\u00f1os debido a su inmenso potencial de aplicaci\u00f3n. Esta rama de la ciencia investiga y desarrolla materiales y dispositivos que funcionan como transductor el\u00e9ctrico-\u00f3ptico y\/o \u00f3ptico-el\u00e9ctrico. Los dispositivos m\u00e1s importantes dentro de esta \u00e1rea son las c\u00e9lulas fotovoltaicas (dispositivos capaces de convertir la energ\u00eda lum\u00ednica del sol en energ\u00eda el\u00e9ctrica) y los dispositivos electroluminiscentes (que operan en forma inversa, convirtiendo la electricidad en luz).   la s\u00edntesis org\u00e1nica est\u00e1 llevando a cabo grandes esfuerzos en el dise\u00f1o y la s\u00edntesis de mol\u00e9culas donde se produzcan procesos de transferencia electr\u00f3nica. El conocimiento de estos procesos est\u00e1 siendo fundamental para el dise\u00f1o y construcci\u00f3n de nuevos dispositivos optoelectr\u00f3nicos y fotovoltaicos basados en materiales moleculares org\u00e1nicos.   la presente tesis se encuadra dentro del campo de los materiales moleculares org\u00e1nicos, y est\u00e1 enfocada mayormente hacia el dise\u00f1o, s\u00edntesis y estudio de propiedades de nuevos sistemas moleculares derivados de perilenobisimida (pbi) y ftalocianina (pc).   las pbis (derivados del perileno, m\u00e1s fotoestables) son conocidos por sus estabilidades qu\u00edmica, t\u00e9rmica  y fotof\u00edsica, y por sus propiedades de colorante captador de luz. Debido a estas caracter\u00edsticas, han sido considerados como potenciales candidatos para su uso en dispositivos \u00f3pticos (diodos org\u00e1nicos emisores de luz, dispositivos fotovoltaicos, e interruptores \u00f3pticos).   en los \u00faltimos a\u00f1os tambi\u00e9n se ha visto como el uso de las pcs (an\u00e1logos de las porfirinas) se ha extendido en las m\u00e1s diversas \u00e1reas de aplicaci\u00f3n debido a sus interesantes propiedades (\u00f3ptica no lineal, cristales l\u00edquidos, dispositivos electrocr\u00f3micos, sensores y dispositivos fotovoltaicos).  esta tesis consta de 3 cap\u00edtulos, y ha sido realizada por la modalidad de compendio de publicaciones.  &#8211; en el cap\u00edtulo 1 se describe la s\u00edntesis nuevos sistemas pc-pbi y pc-trinitrofluorenona como sistemas dador-aceptor para el estudio de sus propiedades de transferencia electr\u00f3nica fotoinducida. Consta de 3 art\u00edculos publicados.   \tel primer art\u00edculo de este cap\u00edtulo trata sobre la s\u00edntesis de dos nuevos sistemas supramoleculares tnf-znpc utilizando para ello un nuevo derivado de tnf y dos nuevas znpcs tetrasustituidas con grupos voluminosos en las posiciones perif\u00e9ricas y no perif\u00e9ricas de la ftalocianina. Con estos sistemas supramoleculares se han realizado estudios de las interacciones supramoleculares por rmn y experimentos de fluorescencia, obteni\u00e9ndose un valor de la constante de asociaci\u00f3n 35 veces mayor para la ftalocianina con grupos voluminosos en sus posiciones no perif\u00e9ricas, debido a la mejor accesibilidad a su centro met\u00e1lico. Adem\u00e1s, se ha conseguido aislar esta ftalocianina como un regiois\u00f3mero puro con gran rendimiento (11%), siendo la primera vez que se describe una separaci\u00f3n de este tipo con una ftalocianina tetrasustituida a trav\u00e9s de una simple cromatograf\u00eda por columna de gel de s\u00edlice. El quenching de la fluorescencia de la znpc que se produce en estos sistemas puede ser atribuido a una transferencia electr\u00f3nica o energ\u00e9tica entre ambas subunidades.   \tel segundo art\u00edculo trata sobre la s\u00edntesis de dos nuevas p\u00e9ntadas pbi4-znpc con diferentes sustituyentes en las posiciones bah\u00eda de las pbis. Tambi\u00e9n se han estudiado distintas rutas para preparar este tipo de sistemas tan complejos con buenos rendimientos. En el sistema pbi4-znpc con sustituyentes voluminosos en las posiciones bah\u00eda se ha detectado, mediante estudios de fot\u00f3lisis por destello l\u00e1ser, la formaci\u00f3n de un estado de separaci\u00f3n de cargas con un tiempo de vida de 26 ps. Por el contrario, en el sistema pbi4-znpc sin sustituyentes en las posiciones bah\u00eda no se han detectado bandas de absorci\u00f3n correspondientes a las especies ani\u00f3n o cati\u00f3n radical, debido a la fuerte agregaci\u00f3n que posee el mismo, siendo s\u00f3lo detectable la formaci\u00f3n de exciplejos intermoleculares. Con la introducci\u00f3n de mg2+ a una disoluci\u00f3n de la p\u00e9ntada pbi4-znpc con sustituyentes voluminosos se han detectado tiempos de vida para el estado de separaci\u00f3n de cargas de 480 \u00c2\u00b5s, que se encuentran entre los mayores publicados hasta la fecha en sistemas dador-aceptor de electrones.  \tel tercer art\u00edculo trata sobre la s\u00edntesis de 3 nuevas tr\u00edadas pbi2-sipc con diferentes puentes conectores, tanto r\u00edgidos como flexibles. Mediante estudios de fot\u00f3lisis por destello l\u00e1ser se han detectado estados de separaci\u00f3n de cargas con tiempos de vida de 0,91, 1,3 y 2,0 ns para los sistemas con conector r\u00edgido, con conector alquilo flexible m\u00e1s corto y con conector flexible m\u00e1s largo, respectivamente. Se ha demostrado que la presencia de un puente flexible junto con la orientaci\u00f3n inclinada (como es el caso de la segunda y tercera tr\u00edadas) aumenta el tiempo de vida del estado de separaci\u00f3n de cargas. De nuevo, con la introducci\u00f3n de mg2+ a una disoluci\u00f3n de cada una de las tres tr\u00edadas pbi2-sipc se ha detectando la formaci\u00f3n de estados de separaci\u00f3n de cargas con tiempos de vida superiores a los anteriores, concretamente de 59, 110 y 210 \u00c2\u00b5s para los 3 sistemas, respectivamente. Adem\u00e1s, en el caso del tercer sistema pbi2-sipc se ha dise\u00f1ado una nueva ruta sint\u00e9tica de gran eficiencia para la funcionalizaci\u00f3n axial de sipc a trav\u00e9s de una reacci\u00f3n click chemisty, con rendimientos del 80%.  &#8211; en el cap\u00edtulo 2 se describe la s\u00edntesis de nuevos derivados de la bisimida del perileno para la creaci\u00f3n de oleds (organic light-emitting diodes) y lecs (light-emitting electrochemical cells), con la correspondiente caracterizaci\u00f3n de los dispositivos emisores de luz. Consta de 3 art\u00edculos publicados.   \tel primer art\u00edculo de este cap\u00edtulo trata sobre la s\u00edntesis de una nueva pbi con sustituyentes voluminosos en las posiciones bah\u00eda, con la que se ha construido un oled con una luminancia de 520 cd.M-2, mostrando una estrecha banda de emisi\u00f3n en el rojo. En este dispositivo, la pbi ha funcionado tanto como mol\u00e9cula emisora de luz como transportadora de electrones. Este valor es el mayor descrito en la bibliograf\u00eda para oleds utilizando pbis.  \tel segundo art\u00edculo trata sobre la s\u00edntesis de un nuevo sistema pbi-complejo de iridio, a partir del cual se ha construido un lec que emite en el rojo profundo, con una eficiencia cu\u00e1ntica externa de 3,27% y con una eficiencia energ\u00e9tica de 2,56 lm.W-1. Para la preparaci\u00f3n del dispositivo se han utilizado s\u00f3lo dos capas, una de pedot y otra de la d\u00edada. Esta estrategia puede ser muy interesante para lograr emisiones en otras regiones, como el infrarrojo cercano.  \tel tercer art\u00edculo trata sobre el estudio fotof\u00edsico de la anterior d\u00edada pbi-complejo de iridio. En este estudio se ha mostrado que cuando se excita selectivamente el perileno, \u00e9ste ve reducido su rendimiento cu\u00e1ntico de emisi\u00f3n debido a un canal adicional de decaimiento a trav\u00e9s del estado triplete del perileno mediante un proceso de cruce intersistema, debido al eficiente acoplamiento esp\u00edn-\u00f3rbita como consecuencia de la proximidad relativa del ir a la pbi. Cuando se excita selectivamente el complejo de ir, ocurre una transferencia de energ\u00eda triplete_triplete del complejo de ir a la pbi, por lo que se produce quenching de la fosforescencia del primero. Todos estos datos demuestran la importancia que tiene la distancia metal-pbi as\u00ed como la naturaleza del i\u00f3n met\u00e1lico, en las propiedades fotof\u00edsicas del crom\u00f3foro sintetizado.  &#8211; en el cap\u00edtulo 3 se describe la s\u00edntesis de nuevos derivados de la monoanh\u00eddridomonoimida del perileno para la sensibilizaci\u00f3n de c\u00e9lulas solares de gr\u00ed\u00a4tzel, con la correspondiente caracterizaci\u00f3n de los dispositivos fotovoltaicos. Consta de 2 art\u00edculos publicados.  \ten el primer art\u00edculo de este cap\u00edtulo se ha sintetizado una nueva monoanh\u00eddridomonoimida del perileno, con sustituyentes voluminosos en las posiciones bah\u00eda, que se ha utilizado como crom\u00f3foro sensibilizador para la construcci\u00f3n de dsscs. Para ello se han usado diferentes tiempos de sensibilizaci\u00f3n, concluy\u00e9ndose que a tiempos de sensibilizaci\u00f3n peque\u00f1os (1 hora) existen menos fotocorriente y menos voltaje (lo que reduce la eficiencia global del dispositivo debido al aumento en la recombinaci\u00f3n tio2\/electrolito+). La mejor eficiencia (3,15%) se ha logrado tras 5 horas de sensibilizaci\u00f3n, encontr\u00e1ndose esta entre las m\u00e1s altas descritas en la bibliograf\u00eda utilizando monoanh\u00eddridomonoimidas del perileno como sensibilizadores para dsscs. El tiempo de sensibilizaci\u00f3n es un par\u00e1metro importante a tener en cuenta en el rendimiento del dispositivo, y que se tendr\u00e1 que valorar en el futuro con tanto inter\u00e9s como otros par\u00e1metros de dise\u00f1o.  \ten el segundo art\u00edculo se ha sintetizado una nueva monoanh\u00eddridomonoimida del perileno con un grupo aza-12-corona-4 en el grupo bisimida, con la que se han realizado estudios de complejaci\u00f3n supramolecular y de las interacciones del li+ con el tio2 en los procesos electr\u00f3nicos de la dssc. Se ha demostrado la formaci\u00f3n del complejo supramolecular entre el azacorona y el li+ con relaci\u00f3n 1:1. La preparaci\u00f3n de dsscs con el perileno funcionalizado con el azacorona aumentaba el voltaje y disminu\u00eda la fotocorriente. Este aumento del voltaje se ha asignado al desplazamiento de la banda de conducci\u00f3n del semiconductor hacia energ\u00edas mayores, debido a la complejaci\u00f3n del li+ por el azacorona.  como conclusi\u00f3n general de esta tesis es necesario destacar que el control del apilamiento por pi-stacking en los derivados sintetizados (gracias al uso del grupo voluminoso terc-octilfenoxilo) ha demostrado ser clave para lograr procesos eficientes de transferencia electr\u00f3nica tanto en disoluci\u00f3n (donde se han realizado las medidas de fot\u00f3lisis por destello l\u00e1ser del cap\u00edtulo 1), como en estado s\u00f3lido (en las pel\u00edculas utilizadas para la construcci\u00f3n de oleds y lecs del cap\u00edtulo 2), como en el interfaz s\u00f3lido-liquido (en las nanopart\u00edculas de tio2 rodeadas de electrolito redox de las dsscs del cap\u00edtulo 3).<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>S\u00edntesis de perilenobisimidas, ftalocianinas y sistemas combinados de ambas.  estudio como sistemas fotosint\u00e9ticos artificiales.  aplicaciones en la producci\u00f3n y ahorro de energia.<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 S\u00edntesis de perilenobisimidas, ftalocianinas y sistemas combinados de ambas.  estudio como sistemas fotosint\u00e9ticos artificiales.  aplicaciones en la producci\u00f3n y ahorro de energia. <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Francisco Javier C\u00e9spedes Guirao <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Miguel hern\u00e1ndez de elche<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 09\/09\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Angela Sastre Santos<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: fernando Langa de la puente <\/li>\n<li>Mar\u00eda  victoria Martinez diaz (vocal)<\/li>\n<li>Juan Casado cordon (vocal)<\/li>\n<li>Jos\u00e9 Luis Segura castedo (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Francisco Javier C\u00e9spedes Guirao La sociedad actual est\u00e1 demandando nuevas aplicaciones tecnol\u00f3gicas como es el caso de 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