Cuando un cromóforo absorbe un fotón de energía adecuada, éste puede generar estados excitados singletes y éstos se pueden relajar dando otro estado excitado de menor energía, primer estado excitado singlete (S1). Ésta último puede relajarse alcanzando otro estado excitado como son el estado electrónico triplete (T0). Ambos estados electrónicos excitados, S1 y T0 pueden sufrir relajación al estado fundamental, mediante un proceso emisivo o no emisivo (fluorescencia y fosforescencia). Los estados excitados electrónicos son más susceptibles de sufrir oxidación o reducción en presencia de agentes dadores (D) o aceptores (A) que los estados fundamentales. La transferencia electrónica fotoinducida puede originarse tanto desde el estado electrónico excitado singlete S1, como del triplete T0, siempre que la energía de estos sea superior a la energía de las especies resultantes. Este proceso de transferencia electrónica fotoinducida, da lugar a un estado de separación de cargas (So-/Do+ o So+/Ao-). Desde los años ochenta, los procesos de transferencia electrónica fotoinducida han sido objeto de un intenso estudio, resultado del cual han surgido algunas aplicaciones de interés comercial, merecen una especial mención las celdas fotovoltaicas, fotocromismo y electroluminiscencia. Basándonos en estos principios, la presente tesis doctoral persigue la caracterización y la determinación del comportamiento de estados de separación de carga, mediante el empleo de técnicas fotofísicas y en especial de destello láser. Como se puede ver, los capítulos 3, 4 y 5 se centran en el estudio de estos estados de separación de carga en copolímeros derivados de fluoreno y unidades dadoras y aceptoras de electrones, para la determinación de los estados transitorios generados por absorción de un fotón, y en determinar si estos espectros transitorios corresponden o no a estados de separación de carga. También se estudia el comportamiento electrocrómico del copolímero PF4Ox. El capítulo 6 de la tesis estudian la transferencia electrónica fotoinducida en materiales sólidos con morfología de partícula esférica, que contiene viológeno y difenilantraceno como agentes aceptores y dadores de electrones, formando parte de la estructura o en el interior de los poros, donde la falta de difusión sirve para prolongar notablemente el tiempo de vida de ion radical resultante de la transferencia electrónica y establecer su potencial y utilidad en el desarrollo en celdas electroluminiscentes. El capítulo 7 estudia la generación fotocatalítica de hidrógeno con luz visible por irradiación de la pareja [Ru(bpy)2/3+-MV++ en presencia de cucurbit[n]uriles, estableciendo cuál de estas capsulas orgánicas influye favorablemente en la eficiencia global del proceso mediante la técnica de fotolisis de destello laser. Finalmente se estudia el comportamiento como semiconductor de los nuevos materiales reticulares metal orgánico, donde la absorción de un fotón puede conducir a una transferencia electrónica. / De Miguel De La Torre, M. (2012). Estudio de los fenómenos de transferencia electrónica fotoinducida en nuevos polifluorenos, sistemas conteniendo viológeno y materiales reticulares metal-orgánico [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15578

Este trabalho apresenta os resultados da síntese e caracterização de nanoestruturas de óxido de tungstênio (WO3) obtidos por via ultrassônica em meio não aquoso. Esta técnica tem como vantagens o uso de pouco material e o tempo empregado. A caracterização das nanoestruturas foi realizada por Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Microscopia Eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia Raman e no infravermelho, termogravimetria e difração de raios-X. A imobilização das nanoestruturas foi realizada em substratos condutores transparentes (ITO) por automontagem camadas por camadas (LbL) e deposição eletroforética (EPD). Foram efetuadas caracterizações eletroquímicas e espectroeletroquímicas com medidas in situ usando UV-Vis. Os resultados eletrocrômicos demostraram a estrutura nanométrica dos filmes obtidos, com parâmetros eletrocrômicos como contraste óptico, tempo de resposta e eficiência eletrocrômica típicos de sistemas nanoestruturados. Alguns aspectos relacionados com o uso de um líquido iônico prótico (PIL) foram mostrados, conferindo melhora na durabilidade dos filmes em relação ao eletrólito H2SO4 1,0 mol L-1. Com o objetivo de modular e incrementar a coloração dos filmes de WO3, foi preparado um viológeno para imobilização superficial através de um grupo ancorador. Os filmes modificados foram investigados por espectroeletroquímica e coordenadas de cor. As coordenadas de cromaticidade foram obtidas por um colorímetro virtual baseado na convenção CIE 1931, dados de cromaticidade para as reações eletrocrômicas dos filmes de WO3 modificado são mostrados em espaços de cor. / The present work describes the synthesis and characterization of WO3 nanoplates in a non-aqueous solvent using ultrasonic irradiation process. This method presents some advantages such as the small amount of reactants and time consumed. WO3 nanoplates have been characterized by TEM and SEM microscopies, Raman and Infrared spectroscopies, thermogravimetric analysis and X-ray diffraction. The nanostructured nanoplates were immobilized by electrostatic layer by layer and Electrophoretic Deposition (EPD) processes onto ITO substrates. Spectroelectrochemical experiments were carried out showing electrochromic performance of the WO3 films such as optical density, response time and chromatic efficiency in a typical way for nanostructured films of WO3. The results using a protic ionic liquid (PIL) as electrolyte, instead of H2SO4, showed improvement in cyclic durability. Cyclic voltammograms were combined with transmittance measurements for all films that undergo typical reversible electrochromic reaction. In order to modulate and improve the colorimetric changes, viologen molecules were prepared with an anchoring group for modifying the surface by the chemisorption of a monolayer. WO3 films with viologen monolayer were investigated using Spectroelectrochemical and color coordinates analysis. A virtual colorimeter was applied for the accurate calculation of CIE 1931 xy color coordinates investigation during the electrochromic reaction of modified films.

Este trabalho apresenta os resultados da síntese e caracterização de nanoestruturas de óxido de tungstênio (WO3) obtidos por via ultrassônica em meio não aquoso. Esta técnica tem como vantagens o uso de pouco material e o tempo empregado. A caracterização das nanoestruturas foi realizada por Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Microscopia Eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia Raman e no infravermelho, termogravimetria e difração de raios-X. A imobilização das nanoestruturas foi realizada em substratos condutores transparentes (ITO) por automontagem camadas por camadas (LbL) e deposição eletroforética (EPD). Foram efetuadas caracterizações eletroquímicas e espectroeletroquímicas com medidas in situ usando UV-Vis. Os resultados eletrocrômicos demostraram a estrutura nanométrica dos filmes obtidos, com parâmetros eletrocrômicos como contraste óptico, tempo de resposta e eficiência eletrocrômica típicos de sistemas nanoestruturados. Alguns aspectos relacionados com o uso de um líquido iônico prótico (PIL) foram mostrados, conferindo melhora na durabilidade dos filmes em relação ao eletrólito H2SO4 1,0 mol L-1. Com o objetivo de modular e incrementar a coloração dos filmes de WO3, foi preparado um viológeno para imobilização superficial através de um grupo ancorador. Os filmes modificados foram investigados por espectroeletroquímica e coordenadas de cor. As coordenadas de cromaticidade foram obtidas por um colorímetro virtual baseado na convenção CIE 1931, dados de cromaticidade para as reações eletrocrômicas dos filmes de WO3 modificado são mostrados em espaços de cor. / The present work describes the synthesis and characterization of WO3 nanoplates in a non-aqueous solvent using ultrasonic irradiation process. This method presents some advantages such as the small amount of reactants and time consumed. WO3 nanoplates have been characterized by TEM and SEM microscopies, Raman and Infrared spectroscopies, thermogravimetric analysis and X-ray diffraction. The nanostructured nanoplates were immobilized by electrostatic layer by layer and Electrophoretic Deposition (EPD) processes onto ITO substrates. Spectroelectrochemical experiments were carried out showing electrochromic performance of the WO3 films such as optical density, response time and chromatic efficiency in a typical way for nanostructured films of WO3. The results using a protic ionic liquid (PIL) as electrolyte, instead of H2SO4, showed improvement in cyclic durability. Cyclic voltammograms were combined with transmittance measurements for all films that undergo typical reversible electrochromic reaction. In order to modulate and improve the colorimetric changes, viologen molecules were prepared with an anchoring group for modifying the surface by the chemisorption of a monolayer. WO3 films with viologen monolayer were investigated using Spectroelectrochemical and color coordinates analysis. A virtual colorimeter was applied for the accurate calculation of CIE 1931 xy color coordinates investigation during the electrochromic reaction of modified films.